热工原理课后习题答案

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1、第一章1－4解若采用新版教材，数据自行修改，其他相同。：1-7解：膨胀过程系统对外作的功为1-9解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程中，内外压力始终保持相等，恒等于大气压力0.09MPa，所以气体对外所作的功为：1-10解：确定为了将气球充到2m3的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压力等于气球中的压力，同时等于外界大气压）前两种情况能使气球充到2m3情况三:所以气球只能被充到的大小，故气体对外作的功为：第二章2－4解：状态b和状态a之间的内能之差为：本题注意符号要表达清楚，

2、采用正确的下角标所以，a-d-b过程中工质与外界交换的热量为：工质沿曲线从b返回初态a时，工质与外界交换的热量为：根据题中a点内能值为0，则b点的内能值为60kJ，所以有:由于d-b过程为定容过程，系统不对外作功，所以d-b过程与外界交换的热量为：所以a-d-b过程系统对外作的功也就是a-d过程系统对外作的功，故a-d过程系统与外界交换的热量为：2-8解：压缩过程压缩过程，系统为闭口系，故采用热力学第一定律的第一解析式中每千克空气所作的压缩功为：忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术

3、功，所以生产每kg压缩空气所需的轴功为：生产过程，系统为开口系注意符号所以带动此压气机所需的功率至少为：2-11解：此过程为开口系统的稳定流动注意稳定流动的物理含义过程，忽略进出口工质的宏观动能和势能变化，则有：由稳定流动过程进出口工质的质量守恒有：则系统的能量平衡式为：故发电机的功率为：第三章3-3解：⑴气体可视是理想气体，其内能是温度的单值函数理想气体的特性，选取绝热气缸内的两部分气体共同作为热力系。由于气缸绝热，系统和外界无热量交换，同时气缸是刚性的，系统无对外作功，则过程中系统的内能不变，

4、即温度不变保持初温30℃。⑵设气缸一侧气体的初始参数为，终态参数为，另一侧气体的初始参数为，终态参数为，初始时两侧的状态方程分别为：则有取总体积为，；终态时，两侧的压力相同，即，由于质量相等，则两侧体积相等，分别为，对一侧写出状态方程，则有即，得终态时的压力为：3-16解：首先把标准状态0℃，101325Pa下空气的体积流量值转换为入口状态下和出口状态下的体积流量值：转化为质量流量为：根据开口系统的能量方程，忽略进出口宏观动能和势能的变化并考虑到气体流动时对外不作轴功，故有烟气每小时所提供的热量为

5、：（1）用平均定压质量比热容数据计算查表并通过插值可得到：所以有：掌握理想气体状态参数的计算方法（2）将空气视为双原子理想气体，用定比热容进行计算所以有：第四章4-3解：理解热机与热泵工作原理（1）热效率为（2）吸热放热（3）性能系数得到所以4－7解：（1）对于由可逆热机和冷热源构成的孤立系统，根据孤立系统熵增原理得：所以有：（2）根据能量守恒，得总功量为：（3）直接热交换，则，得总熵变为：4-13计算方法与4-7类同。第五章5－3解：1、查表得：所以：2、当时，比容仍为所以为湿饱和蒸汽掌握蒸汽状

6、态的确定方法。3、传出的热量为：5-5解：查表得到：时1MPa2Mpa1.3MPa(kJ/kg)3157.73137.23151.55(kJ/kg.K)7.30186.95747.1985理想的绝热过程，熵不变，所以有：,查表得到P2时的参数：会利用图表确定状态点,所以干度为：所以出口乏气的焓为：根据稳定流动的过程方程，可得：第六章6-3解：首先必须熟悉朗肯循环的构成，各状态点间的联系1点：由P1=6MPa,t1=560°C得：h1=3562.68kJ/kg,s1=7.057kJ/(kg.K)2点

7、：由s2=s1,P2=6kPa得：h2=2173.35kJ/kg,x=0.83693(4)点：由P3=P2得：h3=151.5kJ/kg吸热量：q1=h1－h3=3562.68－151.5=3411.18kJ/kg净功量：wnet=h1-h2=3562.68-2173.35=1389.33kJ/kg热效率：6-6解:(1)k=1.4循环热效率为：压缩过程为可逆绝热过程，所以有：7-3解：因为制冷系数为：制冷量：供热系数：供热量：第八章8-2解：由牛顿冷却公式：得到8-5解：传热系数理解传热过程的定

8、义，同时注意单位热流通量为：由得到：8-6解：传热系数热流通量为：为了维持室内温度不变。则必须保证电暖气的散热量等于通过墙壁的换热量，所以电暖气的功率为，第九章9-2解：根据多层复壁导热计算公式:得到：9-12解:先判断能否用集总参数法：采用集总参数法计算的必要条件看是否小于0.1，虽然未给出具体值，但由于热电偶材料为金属，定大于1，即由得到:由得到计算得:第十章10-2解：由查附录18水的物性表得到：，，根据式10-28当时，当时，当时，当时，10-4解：由附录16得到：当空气温