哈工大工程熱力學習題答案——楊玉順版-文庫吧
2025-06-03 21:02 本頁面
【正文】 將所得各值填入上表空中即可※ 此題可以看出幾點： 圖 2－14 不同熱力過程，閉口系的熱量 Q 和功 W 是不同的，說明熱量與功是與過程有關(guān)的物理量。 熱力學能是不隨過程變化的，只與熱力狀態(tài)有關(guān)。以下內(nèi)容請下載后欣賞換成小四字體后圖與題目即可對應(yīng)好25 絕熱封閉的氣缸中貯有不可壓縮的液體 m3，通過活塞使液體的壓力從 MPa提高到 4 MPa（圖215）。試求： 圖215 (1) 外界對流體所作的功； (2) 液體熱力學能的變化； (3) 液體焓的變化。[解] ： (1)由于液體是不可壓縮的，所以外界對流體所作的功為零： W = 0 (2)由閉口系能量方程：Q ＝ΔU + W 因為絕熱， Q ＝ 0又不作功 W = 0所以 ΔU = 0 即液體的熱力學內(nèi)能沒有變化。(3)雖然液體熱力學能未變，但是由于其壓力提高了，而容積不變，所以焓增加了 （26 同上題，如果認為液體是從壓力為 MPa的低壓管道進入氣缸，經(jīng)提高壓力后排向 4 MPa的高壓管道，這時外界消耗的功以及液體的熱力學能和焓的變化如何？ [答案]：Wt ＝ － kJ 外界消耗功 ΔU = 0 ΔH = kJ27 已知汽輪機中蒸汽的流量qm=40 t/h；汽輪機進口蒸汽焓 h1= 3 442 kJ/kg；出口蒸汽焓h2=2 448 kJ/kg，試計算汽輪機的功率（不考慮汽輪機的散熱以及進、出口氣流的動能差和位能差）。 如果考慮到汽輪機每小時散失熱量 kJ，進口流速為 70 m/s，出口流速為 120 m/s，進口比出口高 m，那么汽輪機的功率又是多少？[解] ：1）不考慮汽輪機散熱以及進出口氣流的動能差和位能差時，如右下圖因為 , , 根據(jù)開口系穩(wěn)定流動的能量方程，(211)式，汽輪機對外作的功等于蒸汽經(jīng)過汽輪機后的焓降：汽輪機功率 2）考慮汽輪機散熱以及進出口氣流的動能和位能差時，每kg蒸汽的散熱量 根據(jù)(211)式有： 蒸汽作功 功率 各種損失及所占比例：汽輪機散熱損失： 占 蒸汽的進出動能差： 占 蒸汽的進出位能差： 占 三項合計 %不超過百分之二，一般計算不考慮這三個因素也是足夠精確的?！? 此題的目的練習使用開口系穩(wěn)定流動的能量方程及其在汽輪機功率計算中的應(yīng)用和汽輪機有關(guān)損失的大致的數(shù)量級。28 一汽車以 45 km/h 的速度行駛，每小時耗油 m3。已知汽油的密度為 g/cm3，汽油的發(fā)熱量為 44 000 kJ/kg，通過車輪輸出的功率為 87 PS。試求每小時通過排氣及水箱散出的總熱量。[解]： 根據(jù)能量平衡，汽車所消耗的汽油所發(fā)出的熱量等于其車輪軸輸出的功率和通過排汽和水箱散出的熱量之和，即有：※此題目練習能量平衡及能量單位的換算。29 有一熱機循環(huán)，在吸熱過程中工質(zhì)從外界獲得熱量 1 800 J，在放熱過程中向外界放出熱量 1 080 J，在壓縮過程中外界消耗功 700 J。試求膨脹過程中工質(zhì)對外界所作的功。[解] ： 根據(jù)能量平衡 故有 Q吸+Wt，壓縮=Q放+Wt，膨脹所以 Wt，膨脹=Q吸+Wt，壓縮―Q放 =1800+7001080=1420J210 某蒸汽循環(huán)12341，各過程中的熱量、技術(shù)功及焓的變化有的已知（如下表中所列數(shù)值），有的未知（表中空白)。試確定這些未知值，并計算循環(huán)的凈功w0和凈熱量q0。過 程q /（kJ/kg）wt /（kJ/kg）Dh /（kJ/kg）1201823034011424102094[答案]： 過程 1－2 Wt ＝ －18kJ/kg 過程 2－3 q = 3218 kJ/kg ΔH = 3218 kJ/kg 過程 3－4 Wt ＝ 1142kJ/kg 過程 4－1 q = － 2049 kJ/kg第三章 熱力學第二定律例 題例31 先用電熱器使 20 kg、溫度t0=20 ℃的涼水加熱到t1=80 ℃，然后再與40 kg、溫度為 20 ℃的涼水混合。求混合后的水溫以及電加熱和混合這兩個過程各自造成的熵產(chǎn)。水的比定壓熱容為 kJ/（kgK）；水的膨脹性可忽略。[編題意圖] 實際過程
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