【正文】 、焓、熵變化各為多少？解：－因?yàn)槎?，?nèi)能變化為0，所以 內(nèi)能、焓變化均為0熵變：－ kJ/K4－5 為了試驗(yàn)容器的強(qiáng)度。為此把壓力等于大氣壓力。溫度為13℃的空氣充入受試驗(yàn)的容器內(nèi)，然后關(guān)閉進(jìn)氣閥并把空氣加熱。已知大氣壓力B＝，試問應(yīng)將空氣的溫度加熱到多少度？空氣的內(nèi)能、焓和熵的變化為多少？解：（1）定容過程內(nèi)能變化： kJ/kg kJ/()46 6kg空氣由初態(tài)p1＝，t1=30℃，經(jīng)過下列不同的過程膨脹到同一終壓p2＝：（1）定溫過程；（2）定熵過程；（3）指數(shù)為n＝。試比較不同過程中空氣對(duì)外所作的功，所進(jìn)行的熱量交換和終態(tài)溫度。解：（1）定溫過程 kJ T2=T1=30℃（2）定熵過程 kJQ＝0（3）多變過程＝ kJ kJ4－7 已知空氣的初態(tài)為p1＝，v1=。經(jīng)過一個(gè)多變過程后終態(tài)變化為p2＝，v2=。試求該過程的多變指數(shù)，以及每千克氣體所作的功、所吸收的熱量以及內(nèi)能、焓和熵的變化。解：（1）求多變指數(shù)＝1千克氣體所作的功146kJ/kg吸收的熱量 = kJ/kg內(nèi)能：＝－ kJ/kg焓： － kJ/kg熵：＝90J/()48 1kg理想氣體由初態(tài)按可逆多變過程從400℃降到100℃，壓力降為，已知該過程的膨脹功為200kJ，吸熱量為40 kJ，設(shè)比熱為定值，求該氣體的和解：kJ＝533J/()=200 kJ解得：n＝R=327 J/()代入解得：＝533+327=860 J/()49將空氣從初態(tài)1，t1=20℃,定熵壓縮到它開始時(shí)容積的1/3，然后定溫膨脹，經(jīng)過兩個(gè)過程，空氣的容積和開始時(shí)的容積相等。求1kg空氣所作的功。解： ＝116 kJ/kg＝＝ kJ/kgw=w1+w2= kJ/kg410 1kg氮?dú)鈴某鯌B(tài)1定壓膨脹到終態(tài)2，然后定熵膨脹到終態(tài)3。設(shè)已知以下各參數(shù)：t1=500℃，v2=，p3＝，v3=。求（1）3三點(diǎn)的溫度、比容和壓力的值。（2）在定壓膨脹和定熵膨脹過程中內(nèi)能的變化和所作的功。解：(1)＝ MPa＝1263Kp1=p2= MPav1== m3/kg=583 K(2) 定壓膨脹364 kJ/kg kJ/kg定熵膨脹505 kJ/kg505 kJ/kg或者：其q=0,= 505 kJ/kg411 1標(biāo)準(zhǔn)m3的空氣從初態(tài)1 p1＝，t1=300℃定熵膨脹到狀態(tài)2，且v2=3v1。空氣由狀態(tài)2繼續(xù)被定溫壓縮，直到比容的值和開始時(shí)相等，v3=v1，求3點(diǎn)的參數(shù)（P,T,V）和氣體所作的總功。解： m3/kg MPa369KV2=3V1= m3T3=T2=369KV3=V1= m3 MPa4－12 壓氣機(jī)抽吸大氣中的空氣，并將其定溫壓縮至p2＝5MPa。如壓縮150標(biāo)準(zhǔn)m3空氣，試求用水冷卻壓氣機(jī)氣缸所必須帶走的熱量。設(shè)大氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。解：59260kJ413 活塞式壓氣機(jī)吸入溫度t1=20℃和壓力p1＝，壓縮到p2＝，壓氣機(jī)每小時(shí)吸氣量為600標(biāo)準(zhǔn)m3。如壓縮按定溫過程進(jìn)行，問壓氣機(jī)所需的理論功率為多少千瓦？若壓縮按定熵過程進(jìn)行，則所需的理論功率又為多少千瓦？解：定溫：－定熵＝－ KW4－14 ；設(shè)空氣所初始溫度為20℃。求壓氣機(jī)需要的最小理論功率和最大理論功率。若按n＝，需要的理論功率為多少？解：最小功率是定溫過程m=600/3600=1/6 kg/s＝－ KW最大功率是定熵過程－ KW多變過程的功率－ KW4－15 實(shí)驗(yàn)室需要壓力為6MPa的壓縮空氣，應(yīng)采用一級(jí)壓縮還是二級(jí)壓縮？若采用二級(jí)壓縮，最佳中間壓力應(yīng)等于多少？，大氣溫度為20，壓縮過程多變指數(shù)n=，采用中間冷卻器能將壓縮氣體冷卻到初溫。試計(jì)算壓縮終了空氣的溫度。解：壓縮比為60，故應(yīng)采用二級(jí)壓縮。 中間壓力： =441K 416 有一離心式壓氣機(jī)，每分鐘吸入p1＝，t1=16℃的空氣400 m3，排出時(shí)p2＝，t2=75℃。設(shè)過程可逆，試求： (1)此壓氣機(jī)所需功率為多少千瓦？ (2)該壓氣機(jī)每分鐘放出的熱量為多少千焦？ 解：（1） = = 1183KW （2） =4－17 三臺(tái)空氣壓縮機(jī)的余隙容積均為6％，、27℃，但壓縮過程的指數(shù)不同，分別為：n1=，n2=，n3=1。試求各壓氣機(jī)的容積效率（假設(shè)膨脹過程的指數(shù)和壓縮過程的指數(shù)相同）。 解： n=: n=：=n=1： =第五章 熱力學(xué)第二定律51 ⑴ ⑵ ⑶ 52 該循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)53 54 55 ⑴⑵⑶56 ⑴由℃得℃57 58 59 可逆絕熱壓縮終態(tài)溫度K可逆過程，不可逆過程且，則K= kJ/510 理論制冷系數(shù)：制冷機(jī)理論功率：散熱量：冷卻水量：511 ⑴ 則第二個(gè)過程熱源吸熱：工質(zhì)向熱源放熱：512 可逆定溫壓縮過程熵變：可逆過程耗功：實(shí)際耗功：因不可逆性引起的耗散損失：總熵變：513 ，514 ，515 ⑴，⑵516 517 ⑴⑵518 ⑴⑵519 環(huán)境熵變：空氣熵變：孤立系統(tǒng)熵變：520 排開環(huán)境所作的功為作功能力損失（）521 522 523 524 ⑴⑵⑶ 符合！第六章 習(xí)題解答61 62 63 ⑴積分：⑵⑶，64 65 （濕蒸氣區(qū)T恒定）66 67 68 ⑴⑵⑶69 與v無關(guān)，僅與T有關(guān)610 611 612 Pa第七章 水蒸氣71當(dāng)水的溫度t=80℃，、各處于什么狀態(tài)并求出該狀態(tài)下的焓值。解：查表知道 t=80℃。、未飽和、未飽和，未飽和、未飽和。， kJ/kg，335 kJ/kg， kJ/kg， kJ/kg。7－2已知濕蒸汽的壓力p=1MPa干度x=。試分別用水蒸氣表和hs圖求出hx，vx，ux，sx。解：查表得：h``＝2777kJ/kg h`= kJ/kgv``＝ v`＝ m3/kgu``= h``－pv``= kJ/kg u`＝h`－pv`= kJ/kgs``= kJ/() s`＝ kJ/()hx＝xh``+(1x)h`= kJ/kgvx＝xv``+(1x)v`= m3/kgux＝xu``+(1x)u`=2400 kJ/kgsx＝xs``+(1x)s`= kJ/()73在V＝60L的容器中裝有濕飽和蒸汽，經(jīng)測(cè)定其溫度t＝210℃，干飽和蒸汽的含量mv=，試求此濕蒸汽的干度、比容及焓值。解：t＝210℃的飽和汽和飽和水的比容分別為：v``＝ v`＝ m3/kgh``＝ h`= kJ/kg濕飽和蒸汽的質(zhì)量：解之得：x=比容：vx＝xv``+(1x)v`= m3/kg焓：hx＝xh``+(1x)h`=1904kJ/kg7－，然后加熱至200℃試求容器中（1）壓力；（2）焓；（3）蒸汽的質(zhì)量和體積。解：（1）查200℃的飽和參數(shù)h``＝ h`= kJ/kgv``＝ v`＝。剛性容器中水的比容：＝ m3/kgv``因此是濕蒸汽。干度：＝焓：hx＝xh``+(1x)h`=蒸汽的質(zhì)量和體積：mv=xm=2= V= mvv``＝75已知8 m3的濕蒸汽，在p＝ MPa時(shí)，其濕度（1－x）＝，求此濕蒸汽的質(zhì)量與焓。解：p＝ MPa的飽和參數(shù)h``＝2773kJ/kg h`= kJ/kgv``＝ v`＝濕蒸汽的質(zhì)量： m3/kg＝焓：h=mhx＝x(h``+(1x)h`)= =103 kJ76有一臺(tái)采暖鍋爐，每小時(shí)能生產(chǎn)壓力p＝1 MPa（絕對(duì)）、x＝。當(dāng)蒸汽的流速c≮25m/s時(shí)，管道中的壓力損失可以不計(jì)，求輸汽管的內(nèi)徑最小應(yīng)多大？解：p＝1 MPa、x＝查表飽和參數(shù)v``＝ v`＝ m3/kg蒸汽體積流量： ＝輸汽管的半徑最小為 ＝內(nèi)徑：77某空調(diào)系統(tǒng)采用p＝ MPa、x＝。暖風(fēng)機(jī)空氣的流量為每小時(shí)4000標(biāo)準(zhǔn)m3，空氣通過暖風(fēng)機(jī)（從0℃）被加熱到120℃。設(shè)蒸汽流過暖風(fēng)機(jī)后全部變?yōu)閜＝ MPa的凝結(jié)水。求每小時(shí)需要多少千克蒸汽（視空氣的比熱為定值）。解：空氣吸收的熱量：＝619000kJ/hp＝ MPa的飽和參數(shù)：h``＝ h`= kJ/kgp＝ MPa、x＝hx＝xh``+(1x)h`=需要蒸汽 kg /h法二：濕蒸汽中起加熱作用的僅為干飽和蒸汽＝ kg /h、t＝120℃的干飽和蒸汽，在定容下冷卻至80℃。求此冷卻過程中蒸汽放出的熱量。解：t＝120℃的干飽和蒸汽參數(shù)：v``＝ h``＝ p1=容積：V=mv``= m3t＝80℃的飽和蒸汽參數(shù)v`＝0. 0010292m3/kg v``＝h``＝ h`= kJ/kg p2=比容：＝ m3/kg干度：＝焓：hx＝xh``+(1x)h`=放出的熱量：q=m(h``120hxvx(p2p1))=817 kJ7－9有一剛性容器，用一薄板將它分隔為A、B兩部分。在A中盛有1kg、壓力pA＝ MPa的干飽和蒸汽，B中盛有2kg p