热工基础(3次)

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1、第一次：三、主观题（共9道小题）54.某定量工质经历了1-2-3-4-1循环，试填充下表所缺的数据过程0kj妙kJ△0kj1-2013902-303953-40-10004-10参考答案:过程0kjrkj△刃kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△心与△©：谁犬?△s“b与谁大？参考答案：答：△弘V△弘56.有一循环发动机工作于热源r^lOOOK和冷源72=400KZ间，若该热机从热源吸热1360kJ,对外作功833kJ。问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能

2、实现的？参考答案：解:=0二空=61.25%q、1360爲400.二1——二1—二60%Z1000m“违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系爛増原理求解）56.气球宜径为0.4m,球内充有压力为150kPa的空气，rft丁太阳辐射加热，气球直径増大到0.45m,若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量他参考答案：解：已知〃二0.4m时，a=150kPa,且气球内压力正比于气球直径，即p=kD,可求得：k=375kPa/mdW=pd^=kD-d(-D3)=-kD^dD62W=ykD3dD=-k(C^-Ef)=2.271<

3、J答：过程中气体对外作功量为2.27kJ57.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa,温度为20°C,比焰为84kj/kg,质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为20OkPa,温度为300°C,比焰为3072kj/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100°C,比恰为419kj/kgo问每分钟需要多少水蒸汽。参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程:19Q=AH+—Ac+/gAz+212•••0=0,-Ac=0.mg^z=0.址=02・•・AH=0（加i+m2）h-（加也]+m2h2）=0込卫士63Sm2h2-h

4、'答：每分钟需要12.63kg水蒸气。a56.冇5g氟气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态^=6.0X105Pa,7；=600K,膨胀终了的容积片3%,氮气可作为理想气体。已知氮气的Rg=0.208kJ/(kg-K),cp=0.523kJ/(kg・K),求：(1)终了状态的温度D、压力Q2;(2)过程中系统热力学能、焰和爛的变化量。参考答案：解：由题意：△〃二0-禺二7；二600K由理想气体气体状态方程，冇：]/?2二一戸二2・0xl0‘Pa^U=AH=0^AS=mAs*二mR„In—二-mR„二0.005x0.208xIn3gViSPi=l・1426xloJkJ

5、K=1.1426(JK)57.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能(比热容取定值)？参考答案：解：・・・定压过程总加热量为：q=cPAT其中用來改变热力学能的部分为：36△丁而Cp—Cy+R*・・・定压过程用来作功的部分为:w^AT58.2kg某种理想气体按E.2可逆多变过程膨胀到原冇体积的3倍，稳定地从300°C降低到60°C,膨胀过程中作功418.68kJ,吸热83.736kJ,求:气体的。和％参考答案：解：由闭口系能量方程：AU=O-W=83.736一418.68二-334.944kJa*•*ALZ=mCy(7^—爲)书（爲

6、一石）一334.962(333-573)=0.6978kJ，(kg・K)AH=Q-Wt=83.736-1.2x418.68=-418.681

7、示，冷水用角标C表示，并注意液体Cp-Cv-crti闭口系能量方程:Q=U-^W丁Q=0.W=0・•・AU=O朋hS（T2—為1）+加丁2~N1）=艮卩UH+^UC=OT=+弧c丁ci='353+5x293=和厶§尺mH+mc3+5固体或液体cp=cK=c,癇变的计算公式为:—mcdTdS=T•2mcdT=cmhi^•iT7]ASiso=ASh+ASC-cmHln^-+cmcIn—十『hi%=0.1249kJK心4.1873xlii^—^+5x111^-^!、353293..该闭口绝热系的爛増相当于孤立系爛増，