热工基础与应用 第3版-习题.docx

****题参考答案第一章1-1解:状态量:压力,温度,动能,位能,密度;过程量:热能,热量,功量。1-2解:强度量:比体积,高度,压力,温度。图1-9****题1-3图1-3解:根据压力单位换算得:1-4解:由分析知:设所求烟气的绝对为p,压力计中煤油段压力为pv,所以有:,其中,所以,由此得1-5解:设左气缸压力为p1,右气缸压力为p2,则有pA即为所求,-6解:(1)选择水为系统,则外界向系统传热,但是无功量的交换;(2)选择电阻丝,容器,水为系统,则外界向系统做电功;(3)选取图中的虚线框为系统,则该系统为孤立系统,与外界无能量交换。1-7解:汽轮机进口处的绝对压力:冷凝器内蒸汽的绝对压力:1-8解:容器内的绝对压力,真空表读数:。1-9解:(1);(2);(3);(4)。1-10解:设,将水在标准大气压下的冰点值及沸点值带入,可得:,解方程组可得。从而:,所以绝对零度时:1-11解:图略。1-12解:(1)定温条件下:(2)定压条件下:(3)定容条件下:1-13解:(1)由煤的总发热量为:,则动力厂的热效率为:(2)蒸汽的总吸热量为:,所以锅炉的效率为:第二章2-1解:根据题意得:,要恢复到初始状态,即,根据有,所以。2-2解:由分析知:热力过程中,根据有,所以为外界对工质做功,压缩过程。2-3解:,则根据有:(1);(2)由分析知气体先作等温膨胀后等温压缩回初始状态,热力学能变化为0,而膨胀过程,所以压缩过程(3)2-4解:(1)对于封闭系统,根据题意得:所以有(2)(3)根据题意得:所以有:由图可知,d-b的过程中体积不变,Wdb=0,所以,。2-5过程序号Q/JW/JU1/JU2/JΔU/J125-1246-9372-88-7458-1633817-133421418-11227292-6解:(1)因为流体不可压缩,所以,根据可知W=0,所以活塞对流体不做功;(2)由分析知,绝热过程Q=0,根据可知Q=0,W=0,所以;由焓的定义可知,所以2-7解:根据能量转换规律可知,重力势能以及动能全部转化为热量。2-8解:(1)(2)取汽轮机进出口所围空间为控制容积系统,Δc=0,Δz=0,所以故:(3)(4)(5)(6)2-9解:,由分析得乏汽放热量与冷却水吸热量相等,根据可得,所以有,即,所以2-10解:已知下列初始条件:(1)根据可得,所以:w=-346kJ/kg;(2)根据,在忽略动势能时,可得,所以有,其中,所以(3)功率2-11解:已知,根据可得2-12解:(1)选1-3截面为研究对象,(2)由题意知,3-4截面为研究对象,又由“若燃气推动叶轮时热力状态不变”,所以h4=h3,方程简化为(3)功率2-13:热力过程Q/kJW/kJ1-21210012102-30250-2503-4-9800-9804-10-2020热效率2-14解:混合前:水:p1=200kPa,T1=+20=,qm1=100kg/min;水蒸气:p2=200kPa,T2=+300=,h2=3072kJ/kg;混合后:;根据开口系稳定流动方程:,知Q=0,Wt=0,所以,即,有根据质量守恒有,所以有:,即,解得2-15解:根据有,所以有,又根据,得,带入可得下式:。2-16解:(1)由分析知:,;(2)冷凝器系统视为稳定流动系统根据题意得:Δz=0,Δwsh=0,所以:2-17解:由分析知:,根据热力学能的性质可知,由可知,所以有则,再根据可得。第三章3-1解:(1)(2)由(3)由3-2解:根据卡诺定理有:,(1)当两热机输出功相等时,即,而W1与W2分别为:整理得T=600K;(2)当两热机效率相等时,即,,所以T=-3解:由分析知:根据克劳修斯不等式有:所以,不满足克劳修斯不等式。3-4解:由分析知:所以满足克劳修斯不等式。3-5。解:图A所示,图B所示,作功量吸热量其热效率:两循环的热效率比:3-6解:(1)将热机循环的热机、热源、冷源划分为孤立系统所以,循环可能,为不可逆循环(2)将热机循环的热机、热源、冷源划分为孤立系统根据题意得:所以,该循环不能实现。3-7解:由分析知,根据可得所以满足孤立系统熵增原理,此过程可行不可逆。3-8解:(1)设冷却水的流量为q,在此过程中油的放热量QC和水的吸热量QW分别为:,