文档介绍：工程热力学(第五版****题答案
工程热力学(第五版)廉乐明谭羽非等编
中国建筑工业出版社
第二章气体的热力性质
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
==
2-,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= kPa。
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=
2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3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300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少?
解:同上题
=
2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、
3 m3, m3的储气罐内。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:
首先求终态时需要充入的空气质量
kg
压缩机每分钟充入空气量
kg
所需时间
第二种解法
将空气充入储气罐中,;、 。
根据等温状态方程
、
m3
m3, m3的空气需要的时间
2-8 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=
m3
空气的终态比容
= m3/kg
或者
m3/kg
(3)初态密度
=4 kg /m3
2 kg /m3
2-9
解:(1)氮气质量
=
(2)熔化温度
=361K
2-14 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
=
气体常数
=288
容积成分
=%
1-%=%
标准状态下的比容和密度
= kg /m3
= m3/kg
2-15 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:
同理其他成分分压力分别为:(略)
第三章热力学第一定律
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