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1、热力学习题参考答案热力学习题参考答案第二章能量与热力学第一定律热力学习题参考答案热力学习题参考答案一、是非题一、是非题 1.1. ， ， ； 2.2. ， ；3.3. ； 4.4. . .热力学习题参考答案热力学习题参考答案二、选择题二、选择题1.1. c c ； 2.2. a a1 1 ， a a2 2 ； 3.3. b b ； 4.4. a a , , a a ， c c ， c c . .热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-22-2为了确定高压下稠密气体的性质，取为了确定高压下稠密气体的性质，取2kg2kg气体在气体在2525MPaMPa下从下从350K350K定压定压加热到加热到3
2、70K370K，气体初终状态下的容积分别为，气体初终状态下的容积分别为0.03m0.03m3 3及及0.035m0.035m3 3，加入气体，加入气体的热量为的热量为700KJ700KJ，试确定初终状态下的内能之差。，试确定初终状态下的内能之差。解： 定压下加热 热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-42-41kg1kg空空气气由由p p1 1=1MPa=1MPa、t t1 1=500=500膨膨胀胀到到p p2 2=0.1MPa=0.1MPa、t t2 2=500=500，得得到到热热量量506kJ506kJ，作作容容积积变变化化功功506506kJkJ。又又在在同同一一初初态态及及终终态
3、态间间作作第第二二次次膨膨胀胀，仅加入热量仅加入热量39.1kJ39.1kJ，求：（求：（1 1）第一次膨胀中空气热力学能增加多少？）第一次膨胀中空气热力学能增加多少？（2 2）第二次膨胀中空气热力学能增加多少？）第二次膨胀中空气热力学能增加多少？（3 3）第二次膨胀中空气作了多少功？）第二次膨胀中空气作了多少功？解解：取空气为闭系（1）第一次膨胀中空气内能变化量 （2）第二次膨胀中空气内能的变化量 由于在同一初态及终态间作第二次膨胀，而内能为态函数，故 （3）第二次膨胀中空气作容积变化功 热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-82-8某蒸汽动力厂中，锅炉以某蒸汽动力厂中，锅炉以的蒸汽供给汽
4、轮机。汽轮机进的蒸汽供给汽轮机。汽轮机进口处压力表上读数为口处压力表上读数为9MPa9MPa，蒸汽的比焓为，蒸汽的比焓为3440kJ/kg3440kJ/kg，汽轮机出口处真空表上，汽轮机出口处真空表上读数为读数为730.6mm730.6mm汞柱高，当时当地大气压是汞柱高，当时当地大气压是760mm760mm汞柱高，出口蒸汽的比焓为汞柱高，出口蒸汽的比焓为2245kJ/kg2245kJ/kg，汽轮机对环境放热，汽轮机对环境放热。问：。问：汽轮机进出汽轮机进出口蒸汽的绝对压力各是多少？口蒸汽的绝对压力各是多少？若不计蒸汽进出口的宏观动能的差值和重力位能若不计蒸汽进出口的宏观动能的差值和重力位能的差
5、值，汽轮机的功率是多少的差值，汽轮机的功率是多少(KW)(KW)？进出口处蒸汽的速度分别为进出口处蒸汽的速度分别为70m/s70m/s及及140m/s140m/s时，对汽轮机的功率影响有多大？时，对汽轮机的功率影响有多大？若进出口的高度差为若进出口的高度差为1.6m1.6m，问对汽，问对汽轮机的功率有多大影响？轮机的功率有多大影响？解：取汽轮机为开系，蒸汽流经汽轮机作稳定流动。汽轮机进口处蒸汽的绝对压力汽轮机出口处蒸汽的绝对压力 热力学习题参考答案热力学习题参考答案不计汽轮机进出口处蒸汽动能的差值和重力位能的差值，汽轮机的功率考虑汽轮机进出口处流速的动能差值，对汽轮机功率的影响，使汽轮机减小功
6、率 考虑汽轮机进出口的高度差 ，使汽轮机改变功率 热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-92-9某冷凝器内的蒸汽压力为某冷凝器内的蒸汽压力为0.08at0.08at，蒸汽以，蒸汽以100m/s100m/s的速度进入冷凝器，其的速度进入冷凝器，其焓为焓为500kcal/kg500kcal/kg，蒸汽冷却为水后其焓为，蒸汽冷却为水后其焓为41.6kcal/kg41.6kcal/kg，流出冷凝器时的速度，流出冷凝器时的速度为为10m/s10m/s，问每千克蒸汽在冷凝器中放出的热量是多少（，问每千克蒸汽在冷凝器中放出的热量是多少（kJkJ）？）？解解：取冷凝器为开系，蒸汽作稳定流动，忽略重力位能的差
7、值即每千克蒸汽在冷凝器中放热量为1924.2kJ。热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-102-10某燃气轮机装置如图某燃气轮机装置如图2-192-19所示。已知所示。已知h h1 1=286kJ/kg=286kJ/kg的燃料和空气的混合的燃料和空气的混合物，在截面物，在截面1 1处以处以20m/s20m/s的速度进入燃烧室，并在定压下燃烧，使工质吸入热的速度进入燃烧室，并在定压下燃烧，使工质吸入热量量q=879kJ/kgq=879kJ/kg，燃烧后燃气进入喷管绝热膨胀到状态，燃烧后燃气进入喷管绝热膨胀到状态3 3，h3=502kJ/kgh3=502kJ/kg，流速，流速增加到增加到c cf
8、3f3，此后燃气进入动叶，推动转轮作功。若燃气在动叶中的热力状态，此后燃气进入动叶，推动转轮作功。若燃气在动叶中的热力状态不变，最后离开燃气轮机的速度不变，最后离开燃气轮机的速度c cf4f4=150m/s=150m/s。求：。求： 燃气在喷管出口的流速燃气在喷管出口的流速c cf3f3; ; 每千克燃气在燃气轮机中所作的功；每千克燃气在燃气轮机中所作的功； 燃气流量为燃气流量为5.23kg/s5.23kg/s时，燃气轮机的功率（时，燃气轮机的功率（kWkW）。）。解：图2-19燃气流速cf3 取截面1至截面3的空间作热力系，忽略重力位能的差值，稳定流动能量方程为因，故 热力学习题参考答案热力
9、学习题参考答案每千克燃气作功取截面3至截面4作热力系，燃气的热力状态不变，稳定流动能量方程为 其中，燃气轮机功率N热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-112-11流速为流速为500m/s500m/s的高速空气流，突然受阻后停止流动。如滞止过程进行的高速空气流，突然受阻后停止流动。如滞止过程进行迅速，以致气流在受阻过程中与外界的热交换可以忽略不计，问在滞止过程迅速，以致气流在受阻过程中与外界的热交换可以忽略不计，问在滞止过程中空气的焓变化了多少？中空气的焓变化了多少？ 解解：稳定流动能量方程结合，得 热力学习题参考答案热力学习题参考答案2-132-13某制冷装置，由冷藏室向制冷机的传热量为某制冷装置，由冷藏室向制冷机的传热量为8000KJ/h8000KJ/h，制冷机输入功，制冷机输入功率为率为1KW1KW，试确定制冷机的，试确定制冷机的COPCOP。解解：该制冷机
