热力学题型资料.doc

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1、1、设有一定质量气体在汽缸内由体积0.9可逆的膨胀到1.4，过程中气体压力保持定值，且。若在此过程中气体热力学能增加12000J，试求此过程中气体吸入或放出多少热量。解：取气缸内气体为系统。则能量方程为有题意由于过程可逆，且压力为常数，故1、因此，过程中气体自外界吸热J某房间，冬季通过墙壁和窗子向外散热70000，房内有2只40w电灯照明，其它家电耗电约100w，为维持房内温度不变，房主购买供暖系数为5的热泵，求热泵的最小功率.解：热泵供暖速率为因，故某台压缩机每小时输出3200、表压力=0.22MPa、温度t=156℃的压缩空气。设当地大气压=765mmHg，求压缩空气的质量流量及标准状

2、态下的体积流量解压缩机出口处空气的温度T=t+273K=(156+273)K=429K，绝对压力p=+=0.22MPa+=0.322MPa该状态下体积流量=3200/h将上述各值代入以流量形式表达的理想气体状态方程式，得摩尔流量为==空气的摩尔质量，故空气的质量流量为因,故标准状态体积流量为有一闭口系统，从状态1经a变化到状态2，如图，又从状态2经b回到状态1；再从状态1经过c变化到状态2。在这个过程中，热量和功的某些值已知，如表，试确定未知量。过程热量Q（kJ）膨胀功W（kJ）1-a-210x12-b-1-7-41-c-2x22解：闭口系统。使用闭口系统能量方程(1)对1-a-2和2-b

3、-1组成一个闭口循环，有即10＋（－7）＝x1+（－4）x1=7kJ(2)对1-c-2和2-b-1也组成一个闭口循环x2＋（－7）＝2+（－4）x2=5kJ(3)对过程2-b-1，根据－3kJ16、燃气经过燃气轮机，由0.8Mpa、420°绝热膨胀到0.1Mpa,130°。设比热容kJ/(kg.K),（1）该过程是否能实现？过程是否可逆？解kJ/(kg.K=0.278=kJ/(kg.K)ln=0.03057因该过程为不可逆过程试由w=、=﹣导出理想气体进行可逆绝热过程时过程功和技术功的计算。解：可逆过程的过程功w=，由绝热过程公式=p，得p=。所以w==()=()考虑到=，=W=[1]=［

4、1］可逆过程的技术功=﹣=＋（），将关系式代入，经整理可得=（）=（）=［1－］=kw进入蒸汽发生器中内径为30mm管子的压力水的参数为10Mpa、30℃，从管子输出时参数为9Mpa、400℃，若入口体积流量为3L/s，求加热率。已知初态时h=134.8kJ/kg、v=0.0010m³/kg，终态时h=3117.5kJ/kg、v=0.0299m³/kg。解：管截面面积：A===7.069×㎡===4.244m/s===3kg/s====4.244m/s×=126.9m/sΦ=[=3kg/s×[（3117.5－134.8）kJ/kg＋]=8972.2kW1、供热系统矩形风管的边长为100mm

5、x175mm,40度、102kPa的空气在管内流动，其体积流量是0.0185m^3/s，求空气的流速和质量流量。解：风管面积A=100mmx175mm=17500mm^2=0.0175m^2空气流速qv=c/v=0.0185/0.0175=1.06m/s空气质量流量qm=pqv/RT=0.02Kg/s质量为5kg的氧气，在30℃温度下定温压缩，容积由3变成0.6，问该过程中工质吸收或放出多少热量？（工程热力学）解：q=mRTlnV2/V1=5*259.8*300*ln0.6/3=-627.2kJ放热627.2kJ水蒸气郎肯循环的新蒸汽压力为100bar，排气压力为0.04bar，新蒸汽温度

6、为350℃，蒸汽轮机的内效率为0.8，对于1kg工质求：１）理论循环中汽轮机和给水泵的技术功２）理论循环中吸热量、放热量和热效率３）若考虑汽轮机内的不可逆绝热过程，忽略泵耗功，求出实际出口蒸汽的干度、实际出口焓已知：h1=3450kJ/kgs1=6.695kJ/(kg﹒K)s2=s1（2）（3）28、空气在压气机中被压缩，压缩前的参数是p1=0.1MPa、v1=0.845m3/kg;压缩后的参数是p2=0.8MPa、v2=0.175m3/kg。设在压缩过程中1kg空气的热力学能增加139.0kJ。压气机没分组压气10kg。求：（1）.压缩过程中对1kg空气做的功；（2）.没生产1kg

7、压缩空气所需的技术功。解:(1)q=－50kJ/kgu=139.0KJ/kg对于1kg的空气：w=q-=－50-139=－189KJ/kg所以压缩1Kg空气做功189Kj(2)压气是开口热力系，压气机耗功wc=－wt。由稳定开口系统能量方程q=t,得wt=q-=q--（pv）=q--(p2v2-p1v1)=－244.5kJ/kg即没生产1Kg压缩空气所需做功为144.5kJ。29、已知：一空间飞行器散热表面的最高允许温度