a一、
分析
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说明题：1、水汽化过程的P-V与T-S图上1点、2线、3区、5态，分别指的是什么？答：1点：临界点2线：上界线（干饱和蒸汽线）、下界线（饱和水线）3区：过冷区（液相区或未饱和区）、湿蒸汽区（汽液两相区）、过热蒸汽区（气相区）5态：未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽2、什么样的的气体可以看成是理想气体？答：①分子之间的平均距离相当大，分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。②分子之间没有相互的作用力。③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。①蒸汽初温的影响：保持P］、p2不变，将t］提咼，n=则有：T1T,T2不变nnT12t且乏汽干度：x>x2'2②蒸汽初压的影响:保持t］、p2不变，提咼p1，则有：T1T，T2不变nnT12t但是乏汽干度：x
x2'2a-2中下列各量的大小：⑴W12与W1a2；⑵②蒸汽初压的影响:rT1一/T1保持t］、p2不变，提咼P］，耳=则有：T1T,T2不变T12t但是乏汽干度：x0fisogg因此：dS>0即孤立系统的熵值只能增大、或者不变，绝对不能减小。iso15、如果某种工质的状态方程式遵循pv二RT，这种物质的比热容一定是常数吗？这种物g质的比热容仅是温度的函数吗？答：不一定，比如理想气体遵循此方程，但是比热容不是常数，是温度的单值函数。这种物质的比热容不一定仅是温度的函数。d(Au+w)dT由比热容的定义，并考虑到工质的物态方程可得到:*dudw*dudv=A+=A+p—dTdTdTdT由此可以看出，如果工质的内能不仅仅是温度的函数时，则此工质的比热容也就不仅仅是温度的函数了。16、两喷管工作的背压均为0・1MPa，进口截面的压力均为1MPa,进口流速忽略不计。1）若两喷管最小截面相等，问两喷管的流量、出口截面的流速和压力是否相同？2）假如截取一段，出口截面的流量、流速和压力将怎样变化？答：因为对于渐缩管：P=vP>P,所以取：P=P而对于缩放管则取：P=Pcrcr1b2cr2b1）若两喷管的最小截面面积相等，两喷管的流量相等，渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速，渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。2）若截取一段，渐缩喷管最小截面面积大于缩放喷管最小截面面积，则渐缩喷管的流1量大于缩放喷管的流量，渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速，渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。17、①在p-v图上确定T增大方向,做一条等压线=P441因为：v>v，所以T>T4141②在图上确定s增大方向Au=0做一条等温线14q二Au+wq=wv>vnw>Onq>0ns>s4141③在T-s图上确定v增大方向做一条等温线14Au=0q二Au+wq二ws>snq>0nw>0v>v4141④在T-s图上确定p增大方向做一条等温线14Ah=0q二Ah+wtq=ws>snq>0nw>0np/u,Zh>/h,2312131213因为S=S所以As=As,231213T-S图为示热图，从图中可以看出q二面积S,q二面积S12123ba11313ba1所以lql>lqI21、在多变过程中，膨胀功、技术功、热量的正负在p-v图和T-s图上如何判断，简要说明。w—1pdvq=fTdsw=-fvdpt22、将满足空气下列要求的多变过程表示在p-v图和T-s图上。空气升压、升温又放热②空气膨胀、升温又吸热③n=1.3的压缩过程，并判断的正负q、w、Au。①②③234■■■1110q解:二、计算题1、若某种气体的状态方程为pv二RT,现取质量1kg的该种气体分别作两次循环，如图循环1-2-3-1和循环4-5-6-4所示，设过程1-2和过程4-5中温度不变都等于T,过程2-3和5-6中压力不变，过程3-1和4-6中体积不变。又设状态3和状态6温度相等，都等于T。试证明两个循环中1kg气体对外界所作的循环净功相同。b循环1231和循环4564中过程1-2和4-5都是等温过程，，据理想气体状态方程，・根据已知条件，可得:叫二='r4?表明lk疥工质在1-2和4-5过程中作出的膨胀功相等，过程2-3和AE都是等压过程，H2-3=Pl（匕一1；2）二冈叫一内叫二心厲一O）同样，叫"=f了；）即旳丿=14匸过程3-1和E-4中的比体积不变，故功为0,总商量循环的净功相等吒心十兀严»厂％"“7厂nd>4564-2、1kg理想气体R二0.287KJ/kg•K，由初态p二105Pa,T二400K被等温压缩到终态g1P二106,T二400K，试计算：①经历一可逆过程；②经历一不可逆过程，实际耗功比理论22多耗20%，环境温度为300K,求两种情况下气体的熵变、环境熵变、过程熵产及有效能的损失。①可逆过程PAS=一mRIn2=-660.8J/KsysgP1AS二0g②不可逆过程：AS二—AS二660.8J/Ksurrsys1=0I=T•AS=119.0KJ0gP熵为状态参数，只取决于状态，因此，AS二-mRIn2=-660.8J/KsysgP1PW=1.2W=1.2mRTln+=-317.2KJregP2等温过程：AU=0因此，Q=W=-317.2KJ（系统放热）AS=回=1.0573KJ/K（环境吸热为正）surrT0AS=AS=AS+AS=396.5J/Kgisosyssurr3、已知A、B、C,3个热源的温度分别为500K、400K、300K，有一可逆热机在这3个热源之间工作。若可逆热机从热源A吸入3000的热量，输出净功400。试求：可逆热机与热源B、C所交换的热量，并指明方向。如图所示热机的方向，设A、B、C及无限大空间组成孤立系统；则有:Q=Q+Q+WABCO-500_计算得出：Q_3200KJBQ_-600KJC22、容积为V_0.6m3的压缩空气瓶内装有表压力p_9.9MPa，温度t_27°C的压缩e11空气，打开空气瓶上的阀门用以启动柴油机，假定留在瓶内的空气参数满足pvk_Ck=1.4)，问①瓶中的压力降低到p2_7MPa时，用去多少空气？这时瓶中空气的温度是多少？过了一段时间后，瓶中的空气从外界吸收热量，温度又恢复到室温300K，这时瓶上压力表的读数是多少？设空气的比热容为定值，R_287%g切,P_O.IMPa。①P_p+P=9.9+0.1=10.0MPa因为留在瓶内的空气参数满足pvk_C，所以有:pK—1714—1T_T(—)k_(273+27)()1.4_270.9K21P101m_2X_10.°X106XO'6_69.68KgRTg1PV7x106x0.6m_222287x300__54.02kgRT287x270.9g2用去空气的量：②定容过程：v_v23Am_m—m1所以有：T300P_P—_7x_7.75MPa32T270.92所以瓶上压力表读数为：P—P3b_69.68—54.02_15.66kg2
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T32_7.75-0.1_7.65MPa4、容积为0.15m3的储气罐内有氧气，初态温度t1=38C,压力p1=0.55MPa，罐上装有压力控制阀，对罐内氧气加热，当压力超过0.7MPa时，阀门打开维持罐内压力为0.7MPa,继续对罐内氧气加热，问：当罐中氧气温度为285C时，对罐内共加入多少热量？Rg=260J/(kg・K)；cV=657J/(kg・K)；cp=917J/(kg・K)(8分)V~—-—<-—_\-—Qy/Qp7Qp7解：Q/因1到2为定容过程，过程中m不变T二厶T二0.7MPax311K二395.82K2p10.55MPa1pV0.55x106Pax0.15m3m==1.020kg1RT260J/(kg-K)x(273+38)Kg1Q二mc(T-T)=1.02kgx0.657J/(kg-K)x(395.85-311)K二56.84kJV1V21Qp：2到3过程中气体压力不变，但质量改变QT3mcdT=J\叱dT=CpPVlnTPT2pT2RTpRgT2门917J/(kg-K)x0.7x106Pax0.15m31(285+273)K“r「.260J/(kg-K)Q二xIn二127.17kJp260J/(kg-K)395.82K对罐内共加入热量：Q=Q+Q=56.84kJ+127.17kJ=184.01kJVp5、体积为V=2m3的空气，由p=0.2MPa,t=40°C被可逆的压缩到111p=1MPa,V二0.5m3。已知空气的气体常数22R二287J/(kg•k)，空气的比热容可以取定值c=718J/(kg-k)。gv求：①过程的多变指数②气体的熵变③压缩功以及气体在过程中所放出的热量。解：①多变指数：由PVn=C得:TOC\o"1-5"\h\zV2气体熵变：T—T(-0n-1—(40+273)x()1.16-1—390.73K21V0.52金PV0.2x106x2,m—t4——4.453kgRT287x(40+273)g1TV3907305AS—mAs—m(cIn—+RIn—)—4.453x(0.718xIn+0.287ln)=-1.063kJ/KvTgV313211r0287可逆压缩功：W—mw—m—~(T-T)—4.453x一(313-390.73)—-620.9KJn一1121.16一1热量：Q=AU+W—me(T—T)+W—4.453x0.718x(390.73—313)—620.9—-372.4KJV216、刚性绝热容器用隔板分成两部分，VB=3VA.A侧有1kg空气，P=1MPa,T1=330K,B侧为真空。抽去隔板，系统恢复平衡后，求过程作功能力损失。(T0=293K,P0==0.3979kj/(kg-K)vi0・1Mpa,Rg=287J/(kg・K))VTg1s二0s二As二0.3979kJ/(kg-K)fgI=Ts=293Kx0.3979kj/(kg-K)=116.57kj/kg0g7、证明：利用孤立系统熵增原理证明下述循环发动机是不可能制成的：它从167C的热源吸热1000kJ向7°C的冷源放热568kJ,输出循环净功432kJ。证明：取热机、热源、冷源组成闭口绝热系.1000kJ-___1丫心As————2.272kJ/K热源(273.15+167)KAs—568kJ—2.027kJ/KAs热机—0冷源(273.15+7)K热机As—As+As+As—-2.272kJ/K+2.027kJ/K=—0.245kJ/K<0iso热源冷源热机因为孤立系统的熵只能增大或者不变，绝对不能减小，所以该热机是不可能制成的8、如图所示，某循环在700K的热源及400K的冷源之间工作，试判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆?(用两种不同的方法求解)解：根据热力学第一定律QW1net所以+|Q|=10000kJ+4000kJ=14000kJ方法1:(a)设为热机循环.8QQQ14000kJ4OOOkJd=i—2=—=10kJ/K>0TTT700K400Krr1r2违反克劳修斯积分不等式，不可能(b)改设为逆向的制冷循环不5QQ丄Q14000kJ4000kJ“Q=—才+2二—+=—10kJ/KTTT700K400Krr1r2符合克劳修斯积分不等式，所以是不可逆的制冷循环方法2:将高低温热源、循环装置以及外界看成是孤立系统。(a)设为热机循环QQ—1400040001+2=+TT…12违背了孤立系统熵增原理，不可能As=As+AsisoTT12700400「2°*10一10KJK(b)改设为逆向的制冷循环鶉=20-10=叫AAAQQ14000As=As+As=1+2=isoT1T2TT70012满足孤立系统熵增原理，所以是不可逆的制冷循环方法3:(a)设为热机循环400K700K二0.4286W耳二nettQ110000kJ14000kJ二0.7126n>n不可能tc(b)设为制冷循环T-T400K700K-400K二1.338wnet4000kJ10000kJ二0.4可能，但不可逆9、利用逆向卡诺机作为热泵向房间供热，设室外温度为-5°C，室内温度保持20°C。要求每小时向室内供热2.5X105kJ，问：①每小时从室外吸收多少的热量；②此循环的供热系数；③热泵由电动机驱动，如电动机的效率为95%,电动机的功率为多大？①8'cnet1——122.5x105-WnetW=2.13x104KJ/hnetq二q-W二2.287x105kJ/h21net2.5x105-Wnet=11.728'亠二丄cWT-Tnet12n-p-1二wttnet=6.23kw2.13x104pt_0.95x360010、某可逆热机工作温度为150C的高温热源和温度为10C的低温热源之间，试求：热机的热效率为多少？当热机输出的功为2.7kJ时，从高温热源吸收的热量及从低温热源放出的热量各为多少？如将该热机逆向作为热泵运行在两热源之间，热泵的性能系数是多少？当工质从温度为10C的低温热源吸收4.5kJ/s的热量时，要求输入的功率为多少？解：①热机的热效率为：1T1273+10n=1—亠=1—=0.33tT273+1501②因为：n=net-=0.33,tQ1”所以从高温热原吸收的热量为：Q]=Wnet-Q33=2'7033=8・18kJ,向低温热源放出的热量为：Q=Q-W=8.18-2.7=5.48kJ21net③热泵系数：又因为：T150+2733021==3.02T-T150-1012q+P4.5+P£=—Qv=Q=3.02,3.02=nP=2.23kwC'PPP£C'11、某热机在温度分别为600C和40C的两个恒温热源之间工作，并用该热机带动一个制冷机，制冷机在温度分别为40£和-18°C的两个恒温热源之间工作，当600°C的热源提供给热机2100kJ的热量时，用热机带动制冷机联合运行并有370kJ的功输出。如热机的热效率为可逆机的40%,制冷机的制冷系数为可逆制冷机的40%,求40C热源共得到多少热量？解：热机向外输出功：T-T600-40W=Q-1__2-40%=2100XX40%=538.83kJ1-873故制冷机得到1的功为：W'二W-AW二538.83-370二168.83J又制冷机从-18°C热源吸热量：-'255X0.4Q'=W'•-2x40%=168.83x=296.91kJ2-'--'5812所以制冷机向40C热源放热：Q'=W'+Q'=296.91+168.83=465.74kJ12热机向40C热源放热：Q=Q-W=2100-538.83=1561.17kJ2140C热源共得到的热量为：Q=Q'+Q=465.74+1561.17=2026.91kJ1212、1kgP=0.1MPa，"=20°C的水定压加热到90°C,若热源R温度T恒为500K,环境温度T0=293K求：(1)水的熵变;(2)分别以水和热源R为系统求此加热过程的熵流和熵产。cp=4.1868KJ/(kg•k)解：(1)定压加热q=Ah+w=Ahptq=h-h=c(t-1)=4.1868kJ/(kg-K)x(90-20)。C=293.0kJ/kg水21p21As=J2塑I=f2C^T=cInT=4.1868kJ/(kg-K)xln(90+273)K=0.897kJ/(kg-K)水1T*1TRpT(20+273)K1T=邑=293.0kJ/kg=326.64KAs0.897kJ/(kg-K)(2)取水为系统一闭口系s」2輕=纟=293-0kJ/kg=0.586kJ/(kg•K)f1TT500KrrAs=s+ss=As水-s10.897kJ/(kg.K)-0.586kJ/(kg-K)=0.311kJ/(kg-K)g水f取热源R为系统一闭口系，有q=-qTOC\o"1-5"\h\zr水25q_q_q=-As=-0.897kj/(kg-K)s_Jr_匕_r水As1S塑仁盘竺水9S'0叽_-0.586kJ/(kg•K)As热源_As7；AsT500K热源fgs_As-sg热源f_-0.586kJ/(kg-K)-[-0.897kJ/(kg-K)]_0.311kJ/(kg-K)13、如图所示，为一烟气余热回收方案，设烟气的比容cv_1000J/(如K)cp_1400J/(kg・K)，求：①烟气流经换热器传给热机工质的热量；②热机排给大气的最小热量q2；③热机输出的最大功W。解：（1）根据稳定流动方程，烟气放热:Q_me（T-T）_6x1.4x（527-37）_4116kJ1p12（2）Q2取最小时，此过程可逆，取烟气、工质和低温热源为系统，此系统为孤立系统,孤立系统的可逆过程熵不变AS=AS+AS+AS_melnT2+Q+0_0totehlpTT10T310nQ=_mcTIn-2=—6x1400x3001n二2389KJ2p0T8001热机输出的最大功：W二Q—Q二4116—2389二1727kJmax1214、两质量m相同、比热容c相同的物体，初温分别为TA和TB,用它们作为高温热源和低温热源，使可逆机在其间工作，直至两物体温度相等为止。试求：①平衡时的温度②可逆机的总功量解：①由热源、冷源、工质组成的孤立系统进行可逆循环：AS—0iso[•辺TdTTdT门Jb—cm+Jmcm—0TTTTTBABT—、：T•Tm'AB所以有：AS二AS+AS二JisoATTcmInm+cmIn—m—0，TTAB②W—Q—Q—cm(Tnet12辺斗+BTAT2=T・TmAB—T)—cm(TAmm—T)—cm(T+T—2T)BABm15、如图所示的两室，由绝热且与汽缸间无摩擦的活塞隔开，开始时，两室的体积均为0.1m3,分别储有空气和氢气，压力各为0.9807X105Pa,温度各为15°C,若对空气侧加热,直到两室的气体压力升至1.9614x105Pa,求空气的终温以及外界加入的热量。已知空气的C—715.94J/(kg•K),K—1.41ovh2解：由于活塞和氢气侧气缸均是绝热的,所以氢气在过程中没有从外界吸入热量,可看可逆绝热过程,所以氢气的终温为：p1—kT—T(氢4)k—288氢2氢1p氢2根据状态方程可得到终态时氢气的体积：0.9807x(E961T1—1・41)1.41—352.31KpVTV=―氢1氢1—氢2氢2pT氢2氢10.9807x105x0.1x352.311.9614x105x288=0.061m3所以，空气终态的体积为：V=0.2—0.061=0.139m3空2故空气的终温为：空2pVT2^空2空pV空1空11.9614x105x0.139x2880.9807x105x0.1=800.64K把空气和氧气作为热力学系统，根据热力学第一定律可得到外界加入的热量为：TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark196"Q=AU=AU+AU=mc(T—T)+mR(T-T)空氢空v空空2空1氢k—1g氢氢2氢1pVpV1HYPERLINK\l"bookmark200"=空1空1c(T—T)+氢1氢1R(T—T)RTv空空2空1RTk—1g氢氢2氢1g空空1g氢氢10.9807x105x0.1__287x288x715.94x(800.64—288)0.9807x105x0.11x2881.41—1x(352.31—288)=48.89kJ16、一逆卡诺制冷循环，制冷系数―4，问高温热源与低温热源的温度之比是多少？如果输入的功率是6kw,问制冷量是多少？如果将其用做热泵，求供热系数以及所提供的热量。解：因为制冷系数为：£=2n1=1.25T—TT122制冷量：q=£w=4x6=24kW2供热系数：己=~^-=£+1二5wnet供热量：q=&W=5x6=30kW1net17、空气在某压气机中被压缩，压缩前空气的参数为P]=0・3MPa,V]=1・5m/kg；压缩后为P2=0.8MPa，v2=0・75m3/kg，忽略工质本身的宏观动能和宏观位能。如果在压缩过程中每千克空气的热力学能增加150kJ，同时向外界放热50kJ，压气机每分钟压缩空气10kg,试求：压缩过程中对每千克空气所做的压缩功。生产1千克压缩空气所需要的轴功。③带动此压气机所需的功率至少为多少？解：①W=Q—AU=-50-150=-200KJ所以压缩过程中对每千克空气所做的压缩功为200KJW=(pv一pv)+W2211S所以：W=W+(pv—pv)=-200+(0.3X1.5-0.8X0.75)X103=-350KjS1122③P=qm-ws60=10x35060=58.33kw18、一闭口系统从状态a沿图中路径acb变化到b，吸热100kJ,对外作功40kJ，问：①系统从a经d到b,若对外作功20kJ,则系统与外界交换的热量是多少?②系统由b经曲线所示的过程返回a，若外界对系统作功30kJ，则系统与外界交换的热量是多少？设Ua=0、Ud=40kJ,那么ad、db过程的吸热量各为多少？①Q=AU+W,AU二Q-W二100-40二60kJ，AU=-AU=-60KJbaabAU=AU+AU；abaddbQ二AU+W二60+20二80kJadbabadb二一60-30二一90KJ；Q=AU+WbababaAU=AU-AU=60—40=20kJdbabadQ=AU+W=20+0=20kJ；Q=Q-Q=80-20=60KJdbdbdbadadbdb19、若使活塞式内燃机按卡诺循环运行，并设其温度界限与下图所示混合循环相同，试从工程实践角度比较两个循环，已知：Kp=0.17MPa，T=333,11985K，v=0.0387iWkg2=1Pa=P1PaT1丿=87.9MPaK-1=0.17MPaxT=T=1985Ka4RTgapaRT=287叫-K)X333K=0.562m3/kg0.17X106Pa141.4-1287J/(kg•K)X1985K=0.00648m3/kgT=T=333Kb1pb厂T'KK-1f333K]―b=10.3MPaxTkT丿k1985KJ87.9x106Pa=P4141.4-1=0.0199MPaRT287J/(kg•K)x333K外0.0199x106Pav=g-b==4.80m3/kgbp0.0199x106PabT333耳=1—-b=1=83.2%》耳c-1985ta从工程实用角度出发：p=87.9MPa,压力太高；P=0.0199MPa，压力太低，真空状态难以维持；体积变化太大活塞从移动距离太长，摩擦损耗太大，虽然每循环理论wnet增大，但实际收效甚少。20、已知柴油机混合加热理想循环p=0.17MPa、q=60°C，压缩比£=14.5,气缸中气体最大压力10.3MPa,循环加热量q广90okj/kg。设工质为空气,比热容为定值并取c=1004J/(kg・K),c=718J/(kg・K),k=1.4；环境温度t=20C，压力p=0p1MPa。试分析该循环并求循环热效率。解：由已知条件p=0.17kPa、T=333.15K可以求得:点1：RT287J/(kg-K)x333.15K厂0.17x106Pav=1==0.562m3/kg1P10.562m3/kg14.5=0.0387m3/kgP2=P11-2是定熵过程0.17MPax14.51.4二7.18MPaT2点3pv7.18x106Pax0.0387m3/kg——968K22~R~gp-10.3MPa3-0.0387m3/kgv10.3x106Pax0.0387m3/kgt——1389K287J/(kg-K)q1V—v2—p—~R287J/(kg•K)gp10.3MPaTOC\o"1-5"\h\z九—3——1.43p7.18MPa2—c(T—T)—0.718kJ/(kg•K)x(1389—968)K—302kJ/kgV32q—q—900kJ/kg—302kJ/kg—598kJ/kg11Vp—p=10.3MPa43q—c(T—T)T—T+人—1389K+598kJ/kg—1985K43c1.004kJ/(kg•K)RT287J/(kg•K)x1985Kv—1——0.055m3/kg4p10.3x106Pa4_0.055m"kg=1420.387m3/kgv—v—0.562m3/kg51rv10.3x106PavP=Tv点5：3P5=P4\k—10.3MPax0.055m3/kg'V5丿、0.562m3/kg丿1.4=0.398MPapv0.398x106Pax0.562m3/kgT—55==779K5287J/(kg-K)q2wnet二c(T—T)二0.718kJ/(kg•K)x(779—333)K二320kJ/kgV51=q—q=900kJ/kg—320kJ/kg=580kJ/kg12w580kJ/kg900kJ/kg-O'644耳=—ne^=tq1或者：尢PK—1£k-1[(九-1)+KMp-1)]=1—「皿3—1广0.63914.51.4—1xL(1.43—1)+1.4x1.43x(1.42—1)]1pp4321、某热力循环由四个过程组成，已知数据如下表。（1）试填充表中所缺的数据；（2）判断该循环是热机循环还是制冷循环；（3）计算此循环的经济性指标。过程Q(kJ)W(kJ)AU(kJ)1—2013902—30-8953—40-20504—10解：过程Q(kJ)W(kJ)AU(kJ)1—21390013902—30395-3953—4-10000-10004—10-55（1）由Q=AU+W可得12,23,34过程的相关量（3分）。©dU=0，即1390-395-1000+AU二0,得AU二5kJ。(3分)4141对循环12341i)5W=(4§Q，即0+395+0+W=1390+0-1000+0，得W=-5kJ4141或由Q=AU+W求得。（3分）（2）由hW=390kJ知该循环为热机循环（3分）（3）热机效率为耳t3901390=0.28(2分)22、煤气表上读得煤气消耗量是68.37m3,使用期间煤气表的平均表压力是44mm^O,平均温度为17°C,大气平均压力为751.4mmHg,求：1）消耗多少标准m3的煤气；2）其他条件不变，煤气压力降低到30mmH2O,同样读数相当于多少标准m3煤气;3）其它同1）但平均温度为30C,又如何？pVpVm==—^-0-RTRTgg00解：1)由于压力较低，故煤气可作理想气体p1p0pT(751.4X133.32+44x9.81)Pa273.15KioV=xx68.37m3pT101325Pa(273.15+17)K01=63.91m32)p=(751.4X133.32+30x9.81)PapTV=卷-oVn63.81m30pT023)p=pT=(273.15+30)K313p3p0oVn61.16m31323、某项专利申请
书
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上提出一种热机，从167°C的热源接受热量，向7°C冷源排热，热机每接受1000J热量，能发出0.12kW・h的电力。请判定专利局是否应受理其申请，为什么？解：从申请是否违反自然界普遍规律着手W=0.12x3600=432kJqc违反卡诺定理，所以不可能24、一制冷机连续不断地把盐液从21・1°C冷却到-6.7C,热量向27C的环境介质排出，盐液流量是0・455m3/min，求制冷机最小功率及向环境介质放出的热量。已知，盐液c=3.475kj/(kg・K),密度p1148・8kg/msop解：制冷机能量方程qQo=P+qnetQC苴中.q=qcAtQCmp由孤立系统熵增原理AsisoqP+qAS=—Qr=-^Q大气T0AS=0工质AS盐=ASASiso盐液质流量「+AS+AS大气工质.「=纭盐液+Pnet+qf2cdT>0m]pT=Pq=1148.8kg/m3x0.455m3/min=522.704kg/minVAS盐522504kg/minX3745kJ/(kg-K)x惯臨)：=—180.26kJ/(K-min)q=qcATQCmp=522.704kg/minx3.745kJ/(kg-K)x(—6.7—21.1)K=—50495.82kJ/minnetToP+q.QC+AS>0盐P'-卩a'土卜TqInet0盐Qq=(273.15+27)Kx180.26kJ/(K-min)-50495.82kJ/min=3610kJ/min=60.2kWq=P+qI=3610kJ/min+50495.82kJ/minQ0netQC1=54105.82kJ/min=901.76kW制冷机最小功率为60・2kW,向环境介质放出的热量为901.76。25、体积为0.027m3的刚性储气筒，装有压力为7x105Pa、温度为20°C的空气，筒上装有一排气阀，压力达到8.75x105Pa时就开启，压力降为8.4x105Pa时才关闭。若由于外界加热的原因，造成阀门开启，问：①当阀门开启时，筒内的温度是多少？②因为加热而失掉多少空气？设筒内空气温度在排气过程中保持不变。解：①因为是刚性容器，所以体积不变：T=P综合上式整理得：T=2PV22:②PVm=111RTg1m2RTg2PT亠=366.4K；P1Am=m一m=0.0084kg1226、某容器被一刚性壁分为两部分，在容器的不同部位装有压力表，如图所示，压力表B的读数为1・5bar，压力表A的读数为1・10bar,如果大气压力为Ibar,试确定压力表C的读数及两部分容器内气体的绝对压力。①p=p+p=p+p:P=P+PTOC\o"1-5"\h\z1AbB22Cb综合上式整理得：p=p-p=1.10-1.5=-0.4barCAB②p=p+p=1.10+1=2.10barAbp=p-p=2.10-1.5=0.6bar1B
浙公网安备 33021202002483