工程热力学第二章习题课.ppt

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1、工程热力学第二章习题课1、某闭系中8kg理想气体经历了4个过程，1-2和3-4为绝热过程，变化规律为pv1.4=const，2-3和4-1为定容过程。已知p1=5MPa，v1=0.02m3/kg，p2=2.5MPa，p3=0.8MPa。试计算各过程的体积功及全过程的净功。解：由题意知：对于1-2和3-4过程，系统只做体积功，与外界无热传递，而对于2-3和4-1过程，由于无体积的变化，系统只有热量传递，但不做功。对于1-2过程：因为pv1.4=const，即p1v11.4=p2v21.4所以5×(0.02)1.4=2.5×v21.4，求得v2=0.0328m3/kg故该过程的

2、体积功为：1、某闭系中8kg理想气体经历了4个过程，1-2和3-4为绝热过程，变化规律为pv1.4=const，2-3和4-1为定容过程。已知p1=5MPa，v1=0.02m3/kg，p2=2.5MPa，p3=0.8MPa。试计算各过程的体积功及全过程的净功。解：1、某闭系中8kg理想气体经历了4个过程，1-2和3-4为绝热过程，变化规律为pv1.4=const，2-3和4-1为定容过程。已知p1=5MPa，v1=0.02m3/kg，p2=2.5MPa，p3=0.8MPa。试计算各过程的体积功及全过程的净功。解：对于2-3过程：因为该过程为定容过程，无体积变化，因此W2=0

3、对于3-4过程：因为V3=V2=0.0328m3/kg，V4=V1=0.02m3/kgk所以该过程的体积功为：1、某闭系中8kg理想气体经历了4个过程，1-2和3-4为绝热过程，变化规律为pv1.4=const，2-3和4-1为定容过程。已知p1=5MPa，v1=0.02m3/kg，p2=2.5MPa，p3=0.8MPa。试计算各过程的体积功及全过程的净功。解：对于4-1过程：因为该过程为定容过程，无体积变化，因此W4=0所以全过程的净功为：3、如图所示的气缸，其内充以空气。气缸截面积为100cm2，活塞及其上重物的总重为200kg，活塞初始位置距底面8cm。大气压力为0.

4、1MPa，温度为25℃，气体与环境处于平衡状态。现在把重物取走100kg，活塞将突然上升，最后重新达到平衡。若忽略活塞与气缸间的摩擦，气体与外界可充分换热，试求活塞上升的距离和气体与外界的换热量。解：（1）上升的距离由题意设：外界大气压为pb，重物取走前，气缸内的气压为p1。取走100kg重物后，当系统重新达到平衡后气缸内的气压为p2，则有：式中，pb=0.1MPa，m1=200kg，m2=100kg，A=100cm2。代入上式有：所以p1=2.962×105Pa，p2=1.981×105Pa又由题意可知：气体与外界可充分换热，而外界温度值为25℃，因此气缸内气体的温度也不

5、会变，3、如图所示的气缸，其内充以空气。气缸截面积为100cm2，活塞及其上重物的总重为200kg，活塞初始位置距底面8cm。大气压力为0.1MPa，温度为25℃，气体与环境处于平衡状态。现在把重物取走100kg，活塞将突然上升，最后重新达到平衡。若忽略活塞与气缸间的摩擦，气体与外界可充分换热，试求活塞上升的距离和气体与外界的换热量。解：3、如图所示的气缸，其内充以空气。气缸截面积为100cm2，活塞及其上重物的总重为200kg，活塞初始位置距底面8cm。大气压力为0.1MPa，温度为25℃，气体与环境处于平衡状态。现在把重物取走100kg，活塞将突然上升，最后重新达到平衡

6、。若忽略活塞与气缸间的摩擦，气体与外界可充分换热，试求活塞上升的距离和气体与外界的换热量。（2）换热量——解法一3、如图所示的气缸，其内充以空气。气缸截面积为100cm2，活塞及其上重物的总重为200kg，活塞初始位置距底面8cm。大气压力为0.1MPa，温度为25℃，气体与环境处于平衡状态。现在把重物取走100kg，活塞将突然上升，最后重新达到平衡。若忽略活塞与气缸间的摩擦，气体与外界可充分换热，试求活塞上升的距离和气体与外界的换热量。（2）换热量——解法二4、以压气机压缩空气。压缩前空气的参数是p1=0.1MPa，v1=0.85m3/kg；压缩后的参数p2=1MPa，v

7、2=0.2m3/kg。若压缩过程中1kg空气的内能增加146kJ，同时向外放热40kJ，空气流量为15kg/min，求气体的压缩功、技术功及该压气机的功率。解：4、以压气机压缩空气。压缩前空气的参数是p1=0.1MPa，v1=0.85m3/kg；压缩后的参数p2=1MPa，v2=0.2m3/kg。若压缩过程中1kg空气的内能增加146kJ，同时向外放热40kJ，空气流量为15kg/min，求气体的压缩功、技术功及该压气机的功率。解：8、某热机工作在T1=670K和T2=300K的两恒温热源之间，其热效率为相应卡诺循