1-2因为容器内压力P=0.2 bar=2*Pa,所以∣△P∣=∣20000-100000∣=8*Pa所以读数为8*Pa1-6设烟气的绝对压力为P1∵P1+ρgh=Po ,又∵h=L*=0.1m,∴P1=Po-800*9.8*0.1=745*133.3-784=98524.5 Pa∴烟气的绝对压力为98524.5 Pa,真空度为Po- P1=784 Pa。
1-13⑴当B容器内的压力大于大气压时+ρgh=1.01*+13.95**9.81*0.2=1.28*Pa又∵=+1.4*=2.68*Pa⑵当容器内的压力小于大气压时-ρgh=1.01*-13.95**9.81*0.2=73.63*Pa=+1.4*=2.136*2-1 解:为了维持车间内温度不变,必须满足能量平衡,即:所以有2-5 解:有能量平衡方程:即有:2-6 解:未拿重物前,由力的平衡方程有:拿开重物后,同样由力的平衡方程有:分别求得P1,P2,根据理想气体状态方程pV=mRgT,应有由V1=0.001,求得P1=297kPa,P2=197kPa,V2=0.0015空气吸收的热量全部用于对外做功,即有2-9 解:视汽轮机为稳态稳流装置,则能量方程为:(1)单位质量蒸汽流经汽轮机对外输出的功为:(2)不计进出口动能的变化,汽轮机输出功将减小输出功相对变化值(3)不计进出口位能差,输出功将增大输出功相对变化值(4)不计散热损失,输出功将增大(5)2-10解:取图中所示设备为控制容积,这是稳定流动过程。
于是,有,而由题意,有所以,即,所以,2-12.3-5⑴∵PV=nRT,∴当P=2*Pa,T=35+273=308(k),R=8.3145n==173(mol),∴V==2.215,∴B的容积为2.215(2)又∵Pa,=25+273=298(k),又∵PV=nRT,∴==201.8(mol)∵PV=nRT,∵V=1+2.215=3.215(),n=201.8+173=374.8(mol),T=20+273=293(k) P= 374.8*8.314*293/3.215=0.284MPa⑶=+=201.8*28.9*+5=10.832(kg)3-6设用掉4kg氮气后,剩余氮气的物质的量为mol又∵PV=nRT,∴当==721.63(mol),∴=721.63*28*=20.21(kg) ∴=20.21+4=24.21(kg),又∵=721.63+=864.49(mol)∴==3.83*(Pa)3-8⑴由平均比热容表可得=480k,∴=480-273=207(℃)∴=1.012+(1.019-1.012)*0.07=1.0125(kJ/kg),=1000-273=727(℃)∴=1.061+(1.071-1.061)*0.27=1.0637(kJ/kg)∴=*=1.0125*480=486(kJ/kg),=*=1.0637*1000=1063.7(kJ/kg)=-=577.7又∵μ1=-*=486-*480=347.9(kJ/kg)μ2=-*=1063.7-*1000=776(kJ/kg)∴=μ2-μ1=776-347.9=428.1(kJ/kg)由空气热力性质表可得=482.49(kJ/kg),μ1=344.70(kJ/kg),=2.17760(kJ/kg*k)=1046.04(kJ/kg), μ2=758.94(kJ/kg),=2.96770(kJ/kg*k)∴=-=1046.04-482.49=563.55(kJ/kg), =μ2-μ1=414.24(kJ/kg) =-=2.9677-2.1776=0.7901(kJ/kg*k)⑵μ1, μ2,,, , 都不变,因为理想气体的这些参数只受温度的影响,与压强无关。
⑶两种算法的结果略有不同3-10Q=ΔU+WQ=0,W=-80kJ∴ΔU =80kJΔU =mcv(T2-T1)=m[0.7088+0.000093(37+t2)]*(t2-37)=80也可以直接用Cv=0.717kJ/(kg.K)T2=110.81℃3-12设锅内的水沸腾时的压强为∴+=1*+= 0.1012485MPa差表可得,此压强下的水的饱和温度是99.965℃3-15⑴当P=0.3MPa时,t=20℃,此时v=0.001/kg∴m===50(kg)⑵查表知T=133.54⑶Q=m*()=50*(2724.657-84.1417)=1.32*kJ4-1解:(1)如图所示:方案(a)如图1→2所示方案(b)如图1→2’→2所示(2)a采用定压过程据膨胀功计算公式=(定压条件下) 据理想气体状态方程pv=即w==287 180=51660J=51.66KJ(空气气体常数)因此膨胀功W=mw=51.66KJ热量Q=mq=按平均热容表计算=1.067kJ/(kg.K) 即热量Q=1.067*180=192.06kJ熵变=1.067*ln=0,501 kJ/(kg.K)b采用先定温后定容为定温过程,定容过成,膨胀功为0即整个过程膨胀功w====据据理想气体状态方程pv=,且即ln=ln=ln∴w=300*287*ln=40.47kJ∴W=40.47kJ热量q=+定温过程∴q=40.47+0.717*180=169.53 kJ即Q=169.53 kJ熵变+定温过程熵变=40.47/300=0.1349Kj/k定容过程熵变==0.717*0.47=0.337 Kj/kKj/k4-6解:(1)0.519/()g p v R c c kJ kg K =-=∙ 据理想气体状态方程pV==0.398根据热力学第一定律及理想气体状态方程可得技术功和膨胀功分别为因为对于理想气体,内能和焓是温度的单值函数, 即定温条件下 q====q=-317kJ解得=2280kPa ,=0.1(2)过程所做的功量 =Q=-317kJ(3定温过程熵变 ==-1.057KJ/K4-9 解:(1)进行定熵过程 ds=0或∵ds= ∴热量 Q=q=0 据热力学第一定律即∵==0.717*(115.6-4.44)=79.7kj/kg∴==1.004*(115.6-4.44)=111.6 kj/kg∴由稳定流动开口系的热力学第一定律解析式得即流动与外界交换的功量==-(2)空气所作的膨胀功 W=-=4-2空气由31116.86,260.09a P MP t v m ===℃,,定压膨胀到320.09v m =,然后按多变过程 1.5pv =常数,膨胀到31T T =,最后沿等温过程回复到初态,试求: (1)求过程1-2及3-1中的功与热量; (2)将过程1-2-3-1画在p-v 图及T-S 图上 解:(1)1-2为定压过程,有公式 2121211()W Pdv p v v -==-⎰=411.6KJ21121439.9()pgp V V Q H c R KJ --=∆== 又有 1.5 1.52233p v p v =得330.81V m = 1-3为等温过程,有131313ln678.08g v Q K W mR T v J ---=== (2)4-3试将满足以下要求的多变过程在p-v图和T-S图上表示出来(先标出四个基本热力过程):(1)工质膨胀,且放热(2)工质压缩,放热,且升温(3)工质压缩,吸热,且升温(4)工质压缩,降温,且降压(5)工质放热,降温,且升压(6)工质膨胀,且升压(1)(2)(3)(4)(5)(6)4-5377/(), 1.25g R J Kg K k =⋅=的理想气体 1.36Kg,从11551.6,60a P KP t ==℃经定容过程达到11655a P KP =,过程中除了以搅拌器搅动气体外,还加入热量105.5KJ ,求(1) 终态温度2t(2) 经搅拌器输入的功量(3)气体内能的变化 (4)气体熵的变化 解:(1)12211655(27360)999.1551.6T T P K P ==⨯+= 2726.1t =℃(2)1508/()1g v R C KJ Kg K k ==⋅-21(=1366.75v U mc T T KJ ∆=-)105.51366.751261.25Q U W KJ =∆+=-+= (3) 21(=1366.75v U mc T T KJ ∆=-)(4)21ln() 2.2534/v p S mc KJ K p ∆== 4- 21解:(1)多变指数n n 1122v p v p = 2112l n ()1.1859l n ()v pp n v ∴== (2)空气终温1 1.185912 1.18592110.32()323()387.60.1n n p T T K p --==⨯=(3)压缩功1110.11060.0320.0345287323.15g p v m kg R T ⨯⨯===⨯1211111n n c c g p W mw m R T n p -⎡⎤⎛⎫⎢⎥==⨯- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎢⎥⎣⎦1.185911.185913.20.0345287323.1513.4421.185911kJ -⎛⎫⎛⎫ ⎪=⨯⨯⨯⨯-= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭(4)压缩过程中传出的热量()2111.1859 1.40.03450.71764.6 1.841.18591v n kQ mq m C T T n kJ-==⨯---=⨯⨯⨯=--4- 22解:(1)中间压力250.5p M Pa ==20.5p MPa===对于两级压气机有,出口温度为1 1.2511.25223110.5T =T =T 533.15735.60.1n np K p --⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭(2) 第一级每小时吸入气体V 1=500m 3所以每个气缸吸气过程中吸入的气体体积为;'3111989.48nRT V m p == '3110.0659725060V V m ==⨯(3)压气机功消耗功率为:5-3 ∵=ln -ln∴当=ln -ln >0时,空气从A 流向B反之,空气从B 流向A 。
⑴此循环的最大效率为=1-=68.86%又∵=1-=1-=60%,又∵<,∴此循环能实现⑵上述制冷机不能从冷源吸热800kJ,而向热源放热2000KJ,因为<,循环为不可逆循环。
当此循环可逆时,所需功最少,此时=0.6886,Q=800kJ,∴W=1769 kJ5-9更正:(2)=0.15<5-135-155-165-177-2解:查表7-1得,另由范德瓦尔方程由理想气体方程得,8-3解:由理想气体方程,有查表得,同理,,8-5解:(1)取刚性容器为系统,该系统为闭口系。