熱工基礎(chǔ)習(xí)題集-熱力學(xué)部分

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1、熱工基礎(chǔ)習(xí)題及答案工程熱力學(xué)第一章基本概念1-2試確定表壓力為O.OIMPa時U形管壓力計中液柱的高度差。(1)U形管中裝水，其密度為l()()()kg/m3;(2)U形管中裝酒精，其密度為789kg/m3。解答：...△/?二—PSO.OlxlO69.81x10001.02mO.OlxlO69.81x789=1.29m1-3用U形管測量界器中氣體的壓力。在水銀柱上加一段水柱(如圖1-3)。己側(cè)的水柱高850mm，汞柱高520mm。當(dāng)時大氣壓力為755mmHg。問容器中氣體的絕對壓力為多少MPa?解答：P=Pb

2、+PH、o+PHg=(755+520)x133.3224+850x9.80665=0.1ISMPa圖1<3圖1-41-4用斜管壓力計測量鍋爐煙道屮煙氣的真空度(如圖1-4)。管子的傾角漢=3(T;壓力計屮使用密度為800kg/m3的煤油；斜管中液柱長度l=200mm。當(dāng)吋大氣壓力Pb=745/HmHg。問煙氣的真空度為多少毫米水柱？絕對壓力為多少毫米汞柱？解答：(1)Pr=pg^=800x0.2xsin30°x9.81784.8P6Z=784.8x1.01972x10_1=80醐Hg(2)=A-A=745-78

3、4.8x7.50062xl(r3=739.1135mm//g1-7從工程單位制熱力性質(zhì)表中查得，水蒸汽在500°C,lOOat時的比體積和比焓分別為v二0.03347w3/々g、h=SQ6.6kccil/kg。在國際單位制中，這時水蒸氣的壓力和比熱力學(xué)各為多少？解答：(1)P=100x9.80665xl04=9.S0665MPa(2)U=h-pV=806.6x4.1868-9.80665xl03x0.03347=30祖kJ/kg1-8攝氏溫標(biāo)取水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰點和沸點分別為0°C和1OO0C,而華氏溫標(biāo)則相

4、應(yīng)地取為和212"F。試導(dǎo)出華氏溫度和攝氏溫度之間的換算關(guān)系，并求山絕對零度(0尺或—273.15"C)所對應(yīng)的華氏溫度。解答：推導(dǎo)—32100-0212-32...t(°F)=t(°C)xl.8+32故當(dāng)t((>C)=-273.15時，t(°F)=1.8t+32=1.8x(-273.15)+32=-459.67(°F)=-460(°F)第二章熱力學(xué)第一定律2-2某機器運轉(zhuǎn)吋，由于潤滑不良產(chǎn)生摩擦熱，使質(zhì)量為150kg的鋼制機體在30min內(nèi)溫度升高50uC。試計算摩擦引起的功率損失（已知每千克鋼毎升高PC需熱

5、量0.461W）。解答：Q=mcAt=150x0.461x50=3457.5A7=Q=^21=l92kwkt30x601-3氣體在某一過程中吸入熱量12kJ,同時熱力學(xué)能增加20kJo問此過程是膨脹過程還是壓縮過程？對外所作的功是多少（不考慮摩擦）？解答：?/Q=Azz+W:.W=Q-u=n-2Q=-8V此過程為壓縮過程，對外做功值為8kJ。1-4有一閉口系，從狀態(tài)1經(jīng)過a變化到狀態(tài)2（如圖2-4），又從狀態(tài)2經(jīng)過b回到狀態(tài)1，再從狀態(tài)1經(jīng)過c變化到狀態(tài)2。在這三個過程中，熱量和功的某些值已知（如下表中所列數(shù)

6、值），某些值未知（表中空白）。試確定這些未知值。過程熱S:Q/kJ膨脹功過程熱量Q/kJ膨脹功W/kJ1-a-2102-b-l-7-4l-c-28圖2-4W/kJ1-a-21072-b-l-7-4l-c-21181-9有一熱機循環(huán)，在吸熱過程中工質(zhì)從外界獲得熱量1800J，在放熱過程中向外界放出熱量1080J,在壓縮過程中外界消耗功700J。試求膨脹過程中工質(zhì)對外界所作的功。解答：???1800-1080=w-700故w=142071-10某蒸汽循環(huán)12341,各過程中的熱量、技術(shù)功及焓的變化有的已知（如下表中

7、所列數(shù)值）,有的未知（表中空白）。試確定這些未知值，并計算循環(huán)的凈功和凈熱蜇q。。過程q/(kJ/kg)w,(kJ/kg)A/?/(kJ/kg)1-20-18182-33218032183-401142-11424-1-20940-2094^Q=^fV=U24kJ/kg第三章氣體的熱力性質(zhì)和熱力過程2-4汽汕發(fā)動機吸入空氣和汽汕蒸氣的混合物，其壓力力0.095MPa?；旌衔镥偷馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,汽油的摩爾質(zhì)量為114kg/mol。試求混合氣體的平均摩爾質(zhì)量、氣體常數(shù)及汽油蒸氣的分壓力、解答：查表A/.個氣=2

8、8.965g/mol,A/汽油=114000g/mol,xi=(pim：m：0.9428.965nnuxZm；w：0.94+0.0699.9984%28.965114000即什氣=99.9984%的氣汕=1-巧氣=1-0.999984=0.0016%???=114000x0.0016%+28.965x99.9984%=30.32g/mo/i=0.274WgU4.2瓜g?尺M,?ix30