高等工程热力学课后答案【篇一：工程热力学课后题答案】一篇工程热力学第一章基本概念1. 2. 3.指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量：答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。
指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。
用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。
若水柱高200mm，水银柱高800mm，如图2-26所示。
已知大气压力为735mmhg，试求容器中气体的绝对压力为多少kpa？解：根据压力单位换算ph2o?200?9.80665?1.961?103?1.96.kpaphg?800?133.32?1.006?105pa?106.6kpap?pb?(ph2o?phg)?98.0?(1.961?106.6)?206.6kpa4.锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。
若已知斜管倾角?使用??30?，压力计中?0.8g/cm3的煤油，斜管液体长度l?200mm，当地大气压力pb?0.1mpa，求烟p?l?gsin??200?0.8?9.81?0.5?784.8pa?784.8?10?6mpa气的绝对压力（用mpa表示）解：p?pb?pv?0.1?784.8?10?6?0.0992mpa5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中c为压力表，读数为110kpa，b为真空表，读数为45kpa表示）。
若当地大气压pb?97kpa，求压力表a的读数（用kpapga?155kpa6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。
（1）.取水为系统；（2）.取电阻丝、容器和水为系统；（3）.取图中虚线内空间为系统。
答案略。
7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为13.4mpa；冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量，mmhg。
若大气压力为0.098mpa，试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力其读数为706（用mpa表示）8.测得容器的真空度p1?0.024m7pa;p2?0.003m9papv?550mmhg，大气压力pb?0.098mpa，求容器内的绝对压力。
若大气压变为??0.10m，pb2pa求此时真空表上的读数为多少mmmpa？??579.8mpa p?0.0247mpa,pv9.如果气压计压力为83kpa，试完成以下计算：（1）.绝对压力为0.1mpa1时的表压力；（2）.真空计上的读数为70kpa时气体的绝对压力；（3）.绝对压力为50kpa时的相应真空度（kpa）；（4）.表压力为0.25mpa时的绝对压力（kpa）。
（1）.pg?17kpa；p?13kpa；（2）. （3）. （4）.pv?33kpa；p?333kpa。
10.摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为0℃和100℃，而华氏温标则相应地取为32℉和212℉。
试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求出绝对零度所对应的华氏温度。
tf?at?b100℃代入，得将水在标准大气压下的冰点值32f和0℃，以及沸点值292f和???32?0?b??212?100a?b解该二元一次方程组，得：从而有当ta?1.8,b?32。
tf?1.8t?32??273.15℃时，有11.气体进行可逆过程，满足式，并在tf?1.8?(?273.15_)?32??459.7(?f)pv?c（c为常数），试导出该气体从状态1变化到状态2时膨胀功的表达p?v图上定性画出过程线、示出膨胀功。
答案：略12.某气体的状态方程为（1）.定稳下气体pv?rgt，试导出：p,v之间的关系；（2）.定压下气体v,t之间的关系；（3）.定容下气体p,t之间的关系。
答案：（1）.p2v1?p1v2；（2）.v2t2?v1t1；（3）.p2t2?p1t1。
第二章热力学第一定律1.一蒸汽动力厂，锅炉的蒸汽产量为q?180?103kg/h，输出功率为p?55000kw，全厂耗煤qm,c?19.5t/h，煤的发热量为qc?30?103kj/kg。
蒸汽在锅炉中吸热量q?2680kj/kg。
试求：（1）.该动力厂的热效率?t；（2）.锅炉的效率?b（蒸汽总吸热量煤的总发热量）。
解：（1）.锅炉中蒸汽吸热量?h?qm?q?180?103?2680?4.82?10(kj/h)?1.34?10(kw)p55000??41% 5?h1.34?1085热效率?t?（2）.锅炉效率?b?蒸汽总放热量?h?煤的总放热量?b19.5?103?30?103?b?qb,c?qc??1.625?105(kw)36005?1.34?10??h??82.5%?b1.625?1052.系统经一热力过程，放热8kj对外做功26kj。
为使其返回原状态，对系统加热6kj，问需对系统作功多少？解：由q??u?w得?u?q?w??8?26??34(kj)对于返回初态的过程?u???u?34kj??w?q??u?6?34??28kj故需对系统做功28kj。
3.气体在某一过程只能感吸收了54kj的热量，同时热力学能增加了94kj。
此过程是膨胀过程还是压缩过程？系统与外界交换的功是多少？答案：此过程为压缩过程；此过程中系统与外界交换的功是?40kj。
4.1kg空气由p1?5mpa,t1?0.5mpa膨胀到p2?0.5mpa,t2?500℃，得到热量506kj，对外做膨胀功506kj。
接着又从终态被压缩到初态，热出热量390kj，试求：（1）.[膨胀过程空气热力学能的增量；（2）.压缩过空气热力学能的增量；（3）.压缩过程外界消耗的功。
答案：（1）.?u?0；（2）. ?u?0；（3）.w??390kj。
5.闭口系统中实施以下过程，试填补表中的空缺数据。
表中括号内的数为答案。
6.如图所示，某封闭系统沿a?c?b途径由状态a变化到b，吸入热量90kj，对外做功40kj，试问：（1）.系统从a经d至b，若对外做功10kj，则吸收热量是多少？（2）.系统由b经曲线所示过程返回a，若外界对系统左贡23kj，吸收热量为多少？（3）.设uadb 答案（1）.qadb （2）.qad3?5kj,ud?45kj,，那么过程a?d和d?b中系统吸收的热量各为多少？（2）.qba??73kj； ?60kj；（4）.qdb?10kj。
?50kj；7.容积为1m的绝热封闭的气缸中装有完全不可压缩的流体，如图2-31所示。
试问：（1）.活塞是否对流体做功？（2）.通过对活塞加压，把流体压力从少？焓变化多少？答案（1）.w3?0；（2）.?u?0,?h?2.8?10kj。
p1?0.2mpa提高到p3?3mpa，热力学能变化多8.一质量为4500kg的汽车沿坡度为15?的山坡下行，车速为300m/s。
在距山脚100m处开始刹车，且在山脚处刚好刹住。
若不计其它力，求因刹车而产生的热量。
q?2.04?105kj。
3440kj/kg，9.某蒸汽动力装置，蒸汽流量为40t/h，汽轮机进出口处压力表读数为9mpa，进口比为【篇二：工程热力学,课后习题答案】txt>工程热力学（第五版）廉乐明谭羽非等编中国建筑工业出版社第二章气体的热力性质2-2.已知n2的m＝28，求（1）n2的气体常数；（2）标准状态下n2的比容和密度；（3）p?0.1mpa，t?500℃时的摩尔容积mv。
解：（1）n2的气体常数r?r08314?m28＝296.9j/(kg?k)（2）标准状态下n2的比容和密度v?rt296.9?273?p101325＝0.8m3/kg13v＝1.25kg/m ??（3）p?0.1mpa，t?500℃时的摩尔容积mvr0tmv ＝p＝64.27m3/kmol2-3．把co2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力pg1?30kpa，终了表压力pg2?0.3mpa，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的co2的质量。
当地大气压b＝101.325 kpa。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中co2的质量m1?p1v1rt1p2v2rt2 压送后储气罐中co2的质量 m2?根据题意容积体积不变；r＝188.9p1?pg1?b （1）（2）（3）（4） p2?pg2?b t1?t1?273 t2?t2?273压入的co2的质量m?m1?m2?vp2p1(?)rt2t1 （5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kpa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？解：同上题m?m1?m2?vp2p130099.3101.325(?)?(?)?1000rt2t1287300273＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1mpa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7mpa？设充气过程中气罐内温度不变。
解：热力系：储气罐。
使用理想气体状态方程。
第一种解法：首先求终态时需要充入的空气质量p2v27?105?8.5m2??rt2287?288kg压缩机每分钟充入空气量pv1?105?3m??rt287?288kg所需时间t?m2?m19.83min第二种解法将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1mpa一定量的空气压缩为0.7mpa的空气；或者说0.7mpa、8.5 m3的空气在0.1mpa下占体积为多少的问题。
根据等温状态方程pv?const0.7mpa、8.5 m3的空气在0.1mpa下占体积为v1?p2v20.7?8.5??59.5p10.1 m3压缩机每分钟可以压缩0.1mpa的空气3 m3，则要压缩59.5 m3的空气需要的时间??59.5?319.83min2－8 在一直径为400mm的活塞上置有质量为3000kg的物体，气缸中空气的温度为18℃，质量为2.12kg。
加热后其容积增大为原来的两倍。
大气压力b＝101kpa，问：（1）气缸中空气的终温是多少？（2）终态的比容是多少？（3）初态和终态的密度各是多少？解：热力系：气缸和活塞构成的区间。
使用理想气体状态方程。
（1）空气终态温度t2?v2t1?v1582k（2）空气的初容积v1?mrt1?p0.527 m3空气的终态比容v2?v22v1?mm＝0.5 m3/kg或者v2?rt2?p0.5 m3/kg（3）初态密度?1?m2.12?v10.527＝4 kg /m3?2?1?v22 kg /m32-9解：（1）氮气质量pv13.7?106?0.05m??rt296.8?300＝7.69kg（2）熔化温度2－14 如果忽略空气中的稀有气体，则可以认为其质量成分为go2?23.2%，gn2?76.8%。