【正文】 ；試求上述各過程中的膨脹功及熵的變化，并將各過程的相對位置畫在同一張圖和圖上解：熱力系1kg空氣膨脹功：＝103J熵變?yōu)?（2）＝103J＝（3）＝103＝103（4）＝103J＝＝－43 具有1kmol空氣的閉口系統(tǒng)，其初始容積為1m3，終態(tài)容積為10 m3，當(dāng)初態(tài)和終態(tài)溫度均100℃時(shí)，試計(jì)算該閉口系統(tǒng)對外所作的功及熵的變化。問儲罐內(nèi)最后壓力是多少？解：熱力系：充入罐內(nèi)的氣體由于對真空罐充氣時(shí)，是焓變內(nèi)能的過程罐內(nèi)溫度回復(fù)到室溫過程是定容過程＝3－12 壓力為1MPa和溫度為200℃的空氣在一主管道中穩(wěn)定流動。加熱器中，p2減小故吸熱減小。設(shè)充氣過程是在絕熱條件下進(jìn)行的。設(shè)膨脹是在絕熱下進(jìn)行的。使用閉口系統(tǒng)能量方程(1)對1a2和2b1組成一個閉口循環(huán)，有即10＋（－7）＝x1+（－4）x1=7 kJ(2)對1c2和2b1也組成一個閉口循環(huán)x2＋（－7）＝2+（－4）x2=5 kJ(3)對過程2b1，根據(jù)－3 kJ36 一閉口系統(tǒng)經(jīng)歷了一個由四個過程組成的循環(huán)，試填充表中所缺數(shù)據(jù)?？諝鉁囟鹊纳呤侨梭w的散熱量由空氣吸收，導(dǎo)致的空氣內(nèi)能增加。解：（1）熱力系：禮堂中的空氣。試求空氣的折合分子量、氣體常數(shù)、容積成分及在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度。加熱后其容積增大為原來的兩倍。設(shè)開始時(shí)罐內(nèi)的溫度和壓力與外界相同，？設(shè)充氣過程中氣罐內(nèi)溫度不變。當(dāng)?shù)卮髿鈮築＝ kPa。. . . .. .工程熱力學(xué)(第五版)習(xí)題答案工程熱力學(xué)（第五版）廉樂明 譚羽非等編中國建筑工業(yè)出版社第二章 氣體的熱力性質(zhì)＝28，求（1）的氣體常數(shù)；（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度；（3），℃時(shí)的摩爾容積。解：熱力系：儲氣罐。解：熱力系：儲氣罐。大氣壓力B＝101kPa，問：（1）氣缸中空氣的終溫是多少？（2）終態(tài)的比容是多少？（3）初態(tài)和終態(tài)的密度各是多少？解：熱力系：氣缸和活塞構(gòu)成的區(qū)間。解：折合分子量＝氣體常數(shù)＝288容積成分＝％ 1－％＝％標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度＝ kg /m3＝ m3/kg215 已知天然氣的容積成分。閉口系統(tǒng)根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程因?yàn)闆]有作功故W=0；熱量來源于人體散熱；內(nèi)能的增加等于人體散熱。3－5，有一閉口系統(tǒng)，從狀態(tài)1經(jīng)a變化到狀態(tài)2，如圖，又從狀態(tài)2經(jīng)b回到狀態(tài)1；再從狀態(tài)1經(jīng)過c變化到狀態(tài)2。過程Q（kJ）W（kJ）ΔE（kJ）1～21100011002～301001003～495009504～505050解：同上題37 解：熱力系：閉口系統(tǒng)，狀態(tài)方程：＝90kJ由狀態(tài)方程得1000＝a*+b200=a*+b解上兩式得：a=800b=1160則功量為＝900kJ過程中傳熱量＝990 kJ3－8 容積由隔板分成兩部分，左邊盛有壓力為600kPa，溫度為27℃的空氣，右邊為真空，容積為左邊5倍。解：熱力系：左邊的空氣系統(tǒng)：整個容器為閉口系統(tǒng)過程特征：絕熱，自由膨脹根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程絕熱自由膨脹W＝0因此ΔU=0對空氣可以看作理想氣體，其內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，得根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝100kPa39 一個儲氣罐從壓縮空氣總管充氣，總管內(nèi)壓縮空氣參數(shù)恒定，為500 kPa，25℃。解：開口系統(tǒng)特征：絕熱充氣過程工質(zhì)：空氣（理想氣體）根據(jù)開口系統(tǒng)能量方程，忽略動能和未能，同時(shí)沒有軸功，沒有熱量傳遞。3－11 ，與溫度為27℃、壓力為7MPa的壓縮空氣干管相連接，當(dāng)閥門打開，空氣流進(jìn)罐內(nèi)，壓力達(dá)到5MPa時(shí)，把閥門關(guān)閉。現(xiàn)以一絕熱容器用帶閥門的管道與它相連，慢慢開啟閥門使空氣從主管道流入容器。該過程為：（1）可逆定溫膨脹；（2）向真空自由膨脹。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。設(shè)已知以下各參數(shù)：t1=500℃，v2=，p3＝，v3=?？諝庥蔂顟B(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：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。試計(jì)算壓縮終了空氣的溫度。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）。 kJ/kg，335 kJ/kg， kJ/kg， kJ/kg。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。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。設(shè)蒸汽流過暖風(fēng)機(jī)后全部變?yōu)閜＝ MPa的凝結(jié)水。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。解：（1）容器的總?cè)莘epA＝ MPa的干飽和蒸汽參數(shù)v``＝ h``＝ uA＝A占容積：VA=mAv``= m3pB＝1 MPa的飽和蒸汽參數(shù)v``＝ v`＝h``＝2777kJ/kg h`＝ vB=xv``+(1x)v`= m3/kghB＝xh``+(1x)h`=2374kJ/kguB＝2219kJ/kgB占容積：VA=mBv= m3總?cè)莘e:V=VA+VB= m3v``＝ v`＝h``＝ h`＝蒸汽比容： m3/kg蒸汽干度：＝（2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量終了時(shí)的焓：hx＝xh``+(1x)h`=2502kJ/kgux＝＝ kJ7－10將1kgp1=，t1=200℃的蒸汽在定壓條件下加熱到t2=300℃，求此定壓加熱過程加入的熱量和內(nèi)能的變化量。已知給水的溫度25℃；從鍋筒引出的濕蒸汽的干度x＝；濕蒸汽在過熱蒸汽中再加熱至300℃；煤的發(fā)熱值為29400kJ/kg。（1）求每小時(shí)通過的煙氣量；（2）試將鍋爐中煙氣的放熱過程與蒸汽的吸熱過程定性的表示在同一ts圖上。求該濕空氣的含濕量、水蒸氣分壓力、露點(diǎn)、水蒸氣密度、干空氣質(zhì)量、濕空氣氣體常數(shù)。解：水蒸氣分壓力：根據(jù)25℃，=露點(diǎn)：查水蒸氣表，飽和溫度即露點(diǎn) ℃25℃,＝絕對濕度：＝含濕量：＝濕空氣密度：＝干空氣密度：濕空氣容積：8600 m383查表題8－4 壓力B為101325Pa的濕空氣，在溫度1＝5℃，相對濕度1＝60％的狀態(tài)下進(jìn)入加熱器，在2＝20℃離開加熱器。如兩股氣流的壓力均為1013102Pa，試分別用圖解法及計(jì)算法求混合后的焓、含濕量、溫度、相對濕度。問空氣的總質(zhì)量及焓kg值各為多少？設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽锽＝。試求(1)空氣在加熱器中的吸熱量；（2）空氣在干燥器中吸收的水份。試求（1）需預(yù)先將新空氣加熱到多少度？（2）新空氣與循環(huán)空氣的流量各為多少（kg/h）？解：已知：1＝5℃，1＝80％， 2＝25℃，2＝70％查hd圖可得：h1= kJ/kg(a)d1=(a) ， h2= kJ/kg(a)d2= g/kg(a)求c＝21℃，c＝60％的水蒸氣分壓力hc＝ kJ/kg(a)，dc=(a)，＝，＝，求干空氣質(zhì)量：14195kg/h根據(jù)混合空氣的焓和含濕量計(jì)算公式可得：6839 kg/h 7356 kg/hh= kJ/kg(a)根據(jù)d=d1= g/kg(a)查圖得t=17℃810為滿足某車間對空氣溫度及相對濕度的要求，需將1＝10℃，1＝30％的空氣加熱加濕后再送入車間，設(shè)加熱后空氣的溫度2＝21℃，處理空氣的熱濕比＝3500。（1）求在處理過程中所除去的水分及放熱量；（2）如將35℃的純干空氣4500 kg冷卻到21℃，應(yīng)放出多少熱量。解：(1)查圖得： 52％＝＝(a)(2) 相對濕度2=14％ ＝絕對濕度＝(3) 冷卻至飽和狀態(tài)3=100％飽和溫度為8℃ ＝絕對濕度＝813冷卻塔中水的溫度由38℃被冷卻至23℃，水流量100103kg/h。解：查hd圖1＝15℃，1＝50％2＝30℃，2＝100％得h1= kJ/kg(a) d1= g/kg(a)h2=(a) d2= g/kg(a)由t3＝38℃和t4＝23℃，取水的平均定壓比熱＝()水的焓值：＝ kJ/kg＝ kJ/kg干空氣的質(zhì)量：＝103kg(a)/h送入濕空氣的質(zhì)量＝