工程热力学课后习题及答案第六版(完整版).doc

2-=28,求(1)的气体常数;(2)标准状态下的比容和密度;(3),℃时的摩尔容积。解:(1)的气体常数=(2)标准状态下的比容和密度==(3),℃时的摩尔容积 ==-,起始表压力kPa,终了表压力Mpa,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B=。解:热力系:储气罐。应用理想气体状态方程。压送前储气罐中CO2的质量压送后储气罐中CO2的质量根据题意容积体积不变;R= (1) (2) (3) (4)压入的CO2的质量 (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得m=-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300m3的空气,如外界的温度增高到27℃,,而鼓风机每小时的送风量仍为300m3,问鼓风机送风量的质量改变多少?解:同上题=-6空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、,。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,?设充气过程中气罐内温度不变。解:热力系:储气罐。使用理想气体状态方程。第一种解法:,;、。、,-8在一直径为400mm的活塞上置有质量为3000kg的物体,气缸中空气的温度为18℃,。加热后其容积增大为原来的两倍。大气压力B=101kPa,问:(1)气缸中空气的终温是多少?(2)终态的比容是多少?(3)初态和终态的密度各是多少?解:热力系:气缸和活塞构成的区间。使用理想气体状态方程。(1)空气终态温度582K(2)空气的初容积p=3000×/(πr2)+101000==/kg(3)初态密度=4kg/m32kg/m32-9解:(1)氮气质量=(2)熔化温度=361K2-14如果忽略空气中的稀有气体,则可以认为其质量成分为,。试求空气的折合分子量、气体常数、容积成分及在标准状态下的比容和密度。解:折合分子量==288容积成分=% 1-%=%标准状态下的比容和密度==-15已知天然气的容积成分,,,,,。试求:天然气在标准状态下的密度;各组成气体在标准状态下的分压力。解:(1)密度=(2)各组成气体在标准状态下分压力因为::(略)3-1安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h,假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了:(1)在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少?(2)把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统,假设对外界没有传热,系统内能变化多少?如何解释空气温度的升高。解:(1)热力系:礼堂中的空气。闭口系统根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;热量来源于人体散热;内能的增加等于人体散热。=×105kJ(1)热力系:礼堂中的空气和人。闭口系统根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0。空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收,导致的空气内能增加。3-5,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-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-3kJ3-6一闭口系统经历了一个由四个过程组成的循环,试填充表中所缺数据。过程Q(kJ)W(kJ)ΔE(kJ)1~21100011002~30100-1003~4-9500-9504~5050-50解:同上题