工程热力学课后题问题详解.doc

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1、习题及部分解答第一篇工程热力学第一章基本概念1.指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量：答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。2.指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。3.用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高，水银柱高，如图2-26所示。已知大气压力为Hg，试求容器中气体的绝对压力为多少？解：根据压力单位换算4.锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角，压力计中使用的煤油，斜管液体长度，当

2、地大气压力，求烟气的绝对压力（用表示）解：5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中为压力表，读数为，为真空表，读数为。若当地大气压，求压力表的读数（用表示）6.试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。（1）.取水为系统；（2）.取电阻丝、容器和水为系统；（3）.取图中虚线空间为系统。答案略。7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为；冷凝器的蒸汽压力用真空表测量，其读数为。若大气压力为，试求汽轮机进出处和冷凝器的蒸汽的绝对压力（用表示）8.测得容器的真空度，大气压力，求

3、容器的绝对压力。若大气压变为，求此时真空表上的读数为多少？9.如果气压计压力为，试完成以下计算：（1）.绝对压力为时的表压力；（2）.真空计上的读数为时气体的绝对压力；（3）.绝对压力为时的相应真空度（）；（4）.表压力为时的绝对压力（）。（1）.；（2）.；（3）.；（4）.。10.摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为℃和℃，而华氏温标则相应地取为℉和℉。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求出绝对零度所对应的华氏温度。将水在标准大气压下的冰点值℃，以及沸点值℃代入，得解该二元一次方程组，得：。从而有当℃时，有11

4、.气体进行可逆过程，满足（为常数），试导出该气体从状态变化到状态时膨胀功的表达式，并在图上定性画出过程线、示出膨胀功。答案：略12.某气体的状态方程为，试导出：（1）.定稳下气体之间的关系；（2）.定压下气体之间的关系；（3）.定容下气体之间的关系。答案：（1）.；（2）.；（3）.。第二章热力学第一定律1.一蒸汽动力厂，锅炉的蒸汽产量为，输出功率为，全厂耗煤，煤的发热量为。蒸汽在锅炉中吸热量。试求：（1）.该动力厂的热效率；（2）.锅炉的效率（蒸汽总吸热量煤的总发热量）。解：（1）.锅炉中蒸汽吸热量热效率（2）.锅炉效率2.系统

5、经一热力过程，放热对外做功。为使其返回原状态，对系统加热，问需对系统作功多少？解：由得对于返回初态的过程故需对系统做功。3.气体在某一过程只能感吸收了的热量，同时热力学能增加了。此过程是膨胀过程还是压缩过程？系统与外界交换的功是多少？答案：此过程为压缩过程；此过程中系统与外界交换的功是。4.空气由膨胀到℃，得到热量，对外做膨胀功。接着又从终态被压缩到初态，热出热量，试求：（1）.[膨胀过程空气热力学能的增量；（2）.压缩过空气热力学能的增量；（3）.压缩过程外界消耗的功。答案：（1）.；（2）.；（3）.。5.闭口系统中实施以下过

6、程，试填补表中的空缺数据。过程序号125-12-92-858-16317-13（8）21418-117表中括号的数为答案。过程序号125-12（-46）-9（37）2-8（8）（74）58-163（38）17-13（8）21418-11（-22）7（29）6.如图所示，某封闭系统沿途径由状态变化到，吸入热量，对外做功，试问：（1）.系统从经至，若对外做功，则吸收热量是多少？（2）.系统由经曲线所示过程返回，若外界对系统左贡，吸收热量为多少？（3）.设，那么过程和中系统吸收的热量各为多少？答案（1）.；（2）.；（2）.；（4）.。

7、7.容积为的绝热封闭的气缸中装有完全不可压缩的流体，如图2-31所示。试问：（1）.活塞是否对流体做功？（2）.通过对活塞加压，把流体压力从提高到，热力学能变化多少？焓变化多少？答案（1）.；（2）.。8.一质量为的汽车沿坡度为的山坡下行，车速为。在距山脚处开始刹车，且在山脚处刚好刹住。若不计其它力，求因刹车而产生的热量。。9.某蒸汽动力装置，蒸汽流量为，汽轮机进出口处压力表读数为，进口比为，汽轮机出口比焓为，真空表读数为，当时当地大气压力为，汽轮机对环境放热为。试求：（1）.汽轮机进出口蒸汽的绝压各为多少？（2）.单位质量蒸汽经

8、汽轮机对外输出功为多少？（3）.汽轮机的功率为多少？答案（1）.（2）.（3）.（4）.考虑进出口动能差后的相对偏差10.进入冷凝器的泛汽的蒸汽为，比焓，出口为同压下的水，比焓为,若蒸汽流量为，进入冷凝器的冷却水温为℃，冷却水出口温度为℃，试求冷却