【正文】 比熱容。試求達(dá)到飽和空氣狀態(tài)的空氣含濕量和水的蒸發(fā)量。由于暖氣加熱使房間溫度升至℃。答案 解析法 查圖： ，在加熱器中加熱到℃后送入烘箱取烘干物體/從烘箱出來時空氣溫度為℃，試求從烘干物體中吸收水分所消耗的趕空氣質(zhì)量和熱量。汽輪機(jī)相對內(nèi)效率 式中——為定熵膨脹到時的焓。進(jìn)入冷凝器的壓力為，干度為，出口為相同壓力的飽和水。試求終態(tài)水蒸氣的壓力、溫度和自由膨脹引起的不可逆有效能損失。設(shè)大氣壓力為。設(shè)環(huán)境溫度為℃，大氣壓力為。設(shè)環(huán)境溫度為℃。答案 ，定溫膨脹至，求終態(tài)及過程中對外所做的功。 答案 第六章 水蒸氣，試由水蒸氣表求。 （1）.問過一段時間后，瓶中空氣從室內(nèi)空氣吸熱，溫度有逐漸升高，最后重新達(dá)到與室溫相等，即又恢復(fù)到，問這時空氣瓶中壓縮空氣的壓力為多大？答案 （1） （2）、終態(tài)熵變?yōu)? 解：主要步驟與公式 由 得 ，定容冷卻到，空氣放出的熱量全部被溫度為℃的大氣環(huán)境所吸收。貯氣罐上裝有壓力控制閥，當(dāng)壓力超過時，閥門便自動打開，防走部分氮氣，即罐中維持最大壓力為，問當(dāng)貯氣罐中氮氣溫度為時，對罐內(nèi)氮氣共加入多少熱量？設(shè)氮氣比熱容為定值。若燃料的著火溫度為，問空氣應(yīng)被壓縮到多大的體積？答案，初態(tài)為，分別經(jīng)下列三種可逆過程膨脹到，試將各過程畫在圖和圖上，并求各過程始態(tài)溫度、做工量和熵的變化量：(1)定溫過程；(2)的多變過程；(3)絕熱過程。（先畫出4個基本熱力過程）：(1)氣體受壓縮、升溫和放熱；(2)氣體的多變指數(shù)，膨脹；(3)氣體受壓縮、降溫又降壓；(4)氣體的多變指數(shù)，受壓縮；(5)氣體膨脹、將壓且放熱。(1)試計算壓縮單位質(zhì)量氧氣所消耗的技術(shù)功；(2)若按絕熱過程壓縮，初態(tài)與終態(tài)與上述相同，試計算壓縮單位質(zhì)量氧氣所消耗的技術(shù)功；(3)將它們表示在同一副圖和圖上，試在圖上比較兩者的耗功。定壓冷卻到。 解：對于理想氣體的絕熱過程，若比熱容為定值，則無論過程是否可逆，恒有 式中：和分別為過程初終態(tài)的溫度。(1)按定值比熱容計算；(2)按平均比熱容（表）計算。設(shè)大氣壓力為。初態(tài)表壓力為，溫度為，問應(yīng)加入多少熱量才可使氮氣的溫度上升到？其焓值變化是多少？大氣壓力為。解 由及得 ，其壓力為，溫度為，問應(yīng)加入多少熱量可使氧氣溫度上升到？(1)按定值比熱容計算；(2)按平均比熱容計算。答案 （1）℃；（2）。大氣壓力為。，即，稱為滯止。 答案 ，壓縮的氮氣的參數(shù)分別為：，；。若不計其它力，求因剎車而產(chǎn)生的熱量。，如圖231所示。答案：（1）.；（2）. ；（3）.。，同時熱力學(xué)能增加了。蒸汽在鍋爐中吸熱量。從而有 當(dāng)℃時，有 ，滿足（為常數(shù)），試導(dǎo)出該氣體從狀態(tài)變化到狀態(tài)時膨脹功的表達(dá)式，并在圖上定性畫出過程線、示出膨脹功。（1）.； （2）.； （3）.； （4）.。 答案略。已知大氣壓力為Hg，試求容器中氣體的絕對壓力為多少？解：根據(jù)壓力單位換算4. 鍋爐煙道中的煙氣常用上部開口的斜管測量，如圖227所示。.. .. .. ..習(xí)題及部分解答第一篇 工程熱力學(xué)第一章 基本概念1. 指出下列各物理量中哪些是狀態(tài)量，哪些是過程量：答：壓力，溫度，位能，熱能，熱量，功量，密度。若水柱高，水銀柱高，如圖226所示。（1）.取水為系統(tǒng)；（2）.取電阻絲、容器和水為系統(tǒng)；（3）.取圖中虛線內(nèi)空間為系統(tǒng)。若大氣壓變?yōu)椋蟠藭r真空表上的讀數(shù)為多少？ ，試完成以下計算： （1）.絕對壓力為時的表壓力； （2）.真空計上的讀數(shù)為時氣體的絕對壓力；（3）.絕對壓力為時的相應(yīng)真空度（）；（4）.表壓力為時的絕對壓力（）。 將水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰點值℃，以及沸點值℃代入，得 解該二元一次方程組，得：。第二章 熱力學(xué)第一定律，鍋爐的蒸汽產(chǎn)量為，輸出功率為，全廠耗煤，煤的發(fā)熱量為。為使其返回原狀態(tài)，對系統(tǒng)加熱，問需對系統(tǒng)作功多少？解：由得 對于返回初態(tài)的過程 故需對系統(tǒng)做功。接著又從終態(tài)被壓縮到初態(tài)，熱出熱量，試求：（1）.[膨脹過程空氣熱力學(xué)能的增量；（2）.壓縮過空氣熱力學(xué)能的增量；（3）.壓縮過程外界消耗的功。過程序號12512（46）9（37）28（8）（74）58163（38）1713（8）2141811（22）7（29） ，某封閉系統(tǒng)沿途徑由狀態(tài)變化到，吸入熱量，對外做功，試問： （1）.系統(tǒng)從經(jīng)至，若對外做功，則吸收熱量是多少？ （2）.系統(tǒng)由經(jīng)曲線所示過程返回，若外界對系統(tǒng)左貢，吸收熱量為多少？ （3）.設(shè)，那么過程和中系統(tǒng)吸收的熱量各為多少？ 答案 （1）.；（2）.； （2）.；（4）.。在距山腳處開始剎車，且在山腳處剛好剎住。試求： （1）.汽輪機(jī)進(jìn)出口蒸汽的絕壓各為多少？ （2）.單位質(zhì)量蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)對外輸出功為多少？ （3）.汽輪機(jī)的功率為多少？ 答案 （1）.（2）.（3）.（4）.考慮進(jìn)出口動能差后的相對偏差 ，比焓，出口為同壓下的水，比焓為,若蒸汽流量為，進(jìn)入冷凝器的冷卻水溫為℃，冷卻水出口溫度為℃，試求冷卻水流量為多少？水的比熱容為。答案 （1）.； （2）.； （3）.。試求壓送到罐內(nèi)的的質(zhì)量。若由于外界加熱的原因造成閥門開啟，問：(1)閥門開啟時瓶內(nèi)氣體溫度為多少？(2)因加熱造成閥門開閉一次期間瓶內(nèi)氮氣失去多少？設(shè)瓶內(nèi)空氣溫度在排氣過程中保持不變。解 由得，定壓比熱容，求該氣體的摩爾質(zhì)量。解 10. 在體積為的鋼性容器內(nèi)裝有氮氣。若每分鐘入口處體積流量為，試求氫氣經(jīng)過發(fā)電機(jī)后的熱力學(xué)能增量、焓增量和熵增量。不計流經(jīng)加熱器的排氣壓力變化，試求排氣經(jīng)過加熱器的比熱力學(xué)能變化，比焓變化和比熵的變化。 （3） 、氮氣和二氧化碳組成的混合氣體，各組元的摩爾數(shù)為 試求混合