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7.用UUU習題p5bpppgbpppbgppp755700bvppp0vb圖,p=ghsin980Pa3ppp756b水柱ppp1bappp21bpppCb2ppH真空室b汞柱ppp2360362kPa1真空室appp362170192kPa21bppp1922190kPacb真空室1Fpπ24bppp+pb水柱汞柱WVpdVV)10200KJ6212V1pVpV1110.3WpdV0.50.3dVV)111.3V210pcDcpp150000c5000001DD1111WVDD(D)c3DDD)43412226282VD11118)44W0.30.04)10dV1.7610J640.1W摩擦力JWW6J4活塞摩擦力WpV102110J65解:確定為了將氣球充到2m3p)bp2)p2)0.910(22)5p11.810Pa52121VV2113Wp0.91021.810J55bpV貯氣罐貯氣罐2V=氣球+貯氣罐3pbV33氣球3WJ55⑵⑶⑴⑵⑶⑷nk⑸nk⑹nk4.5.W與W;U與U;(3)Q與Q圖46.quw⑴⑵⑶⑷ququvpv)2211qupv)217.習題解:WQ30kJWQWQ200065012001450kJ膨吸壓放Q21036007.210J/h36baUUQW1004060kJabbaQW602080kJadbabbaQUUWW603090kJbaabababUUU604020kJadbdQUUU20kJdbdbdba-d過程系統(tǒng)與外QUUWUW40(20)60kJaddaadadadbU500q2257kJ2122571.0110(0.0011.674)2088kJ2Gpp110551Ab4G4pp210552AbTTT120pV2.93910100101010254V10m3311p1.95910522VV3621A4QWpAΔL1.9591010010542wqwq50146.5(0.80.1750.10.845)10252kJ3swsP42kWq100)10kJ5熱源53Q310101.0210kJ555p1VV()p11(10311212pV1.211V)0W1.781.78pV1.22111V1.211QWQhqhqhqW6m67m71m1sqqqm6m7m1Qqh)qh)Wm161m767sPWQhh6s67m71031m131QHmcW22fShupv210010102329400J361111hupv150010101656000J36222211WQHmcm(qhc)2f2f22s14[2329400)2322PWscccc和和pvpvcccc和和pvpvc|c|c|t、t、t122tt2100t1c|c|c|2t、t、t1200t1tcdt1ct)0t01t110tcdt2c2)0t0t220tcdt2c2)ttt1tt212t11c|c|t>t21t01ctcttt21c221cc0cc2221220tttttt0tt21ttt0t11011021c|t2t1tcdtttcdtt)2tcdtt1tcdtt112211cct2t0t00211tt12tt1200t)tct)tctc)tttt122112121121100tt011tt12tt12c|t10RTgdquw)dudwdudvducpRdTdTdTdTdTdTdTg4.uv在12u34v1v線TccduPdvP1dvcdvucvcPPvR112c和c為常數(shù),且考慮到v0122ucv1uqw0qw0氣體對外做功,體積增加,cc1u1c21vk1vkk1c、c215.pvTs圖⑴⑵nnqwu、、⑶⑷qwu、、pTn=0n=0An=1n=1A1<n<k1<n<kn=±∞n=kn=±∞n=kvsRqcTTT2n1V211R所以:c1nkn1Vp-vAApTn=0n=0An=1n=1A1<n<k1<n<kn=kn=kvsRqcTTT2n1V211R所以:c1nkn1Vn=1.6n=1.6n=kTpn=0n=1n=0n=1n=1n=kAAn=±∞n=1.6n=kvsnpvA向TsApTn=0n=0An=1n=1An=1.3n=1.3n=kn=kvsnpvA向TsATs在TsTsTwiMxiiwiMiccpvuxumimiixuiiccpvCC(xCxC)xRRiiimmiiT0圖圖Ma1Ma1習題p、T和S222p、T和S222pp;TT2221STpTSSSmclnmRlnMcln221TpT22pgp222STT)21ppTpT1kk1kk1221TkSMS]p)p)Skpp()p11kT211112pgp、V、T和m解:設(shè)氣體的初態(tài)參數(shù)為,閥門開啟時氣體的參數(shù)為1111p、V、T和mp、V22223333VVVmm。12312105p8.757TT2932Kp211pV7100.0275mm11RT28729312g1105pVpV105m3333RTRT2873g3g2mm0.2250.21623p、V、T和mp、V、T1111111p、V、T和mp、V、T2222222mRT287303V1g13p10611mRT0287303V2g23p10622VVVV3總1212ppp1pVpVpV11TTT2pVpV-V),11122TT22總T1111222p10Pa5T600K2V1pp6.0102.010Pa515V3212dTp12c52Tp3pg11pTT()()1k1kp氫2氫2pVT1005V==3氫氫21pT10288氫25氫2V3pVT1.9614102885T空2K空2空2pV0.9807100.151QUUU=mc-T)mRT)g氫氫2k1空氫空空2氫pVRTpV=c-T)空2RT)RTg氫氫2g空100g氫5=+2872881001541572881G1959.8pp11.0281052.93910Pa15A10010b4G959.8100104pp21.0281051.95910Pa25AbpVV()100101010()1.3410m111/k4233p212p1.959k1TT()300()2kp2.939211VV3321A4TT303K12mRT6287303VVg13p1mRT0.310616287303g2p310622VWVpdVmRTln6287303ln22Vg1V11QW⑵kpk1WVpdVpV()]22kk1p11V111.4111610303()]33Q0p0.1k11.41TT()303()2k1.4p0.3211⑶p0.1n12nTT()303()p0.3211mRTp62873031n11W()]()]g12nn1p131QmcT)nk6n11V21p1k11TT()293()1kp212pV147.1100.04325m11RT83142931g1pV73.55100.04325m2RT83142g2mmm12T293K3T293pp10310Pa55T322pV10325m22RT83142932g2R2wT)kJgn1nkn1122qRcT)kJV21cgk1Vk1kn5)TVTVn1n111.494n11121)2212k把nw(n103RTT2240g12Rk11cRccVgPgVpVT10132550010473V8773m311Tp201062121Dc3600VD242t1300)t11P0t400)t22P0ctcttt400130090021cP)tP2P1002ttt121dTpTps2cRcR222TpTpPgPg11118ABA和BpV106mAART287300AgApV106mBBRT287300BgBm=m+m總ABTp1pcD,VD63Bp106DcN53mRT總g11mRTcD(DV)mRTDVD4366c總gA總gA3Bp551VD336R8314RcM29gu700103T620VcRcVPghcTPscRTvT2v2Vg11p、T、Vp、T、V。111222⑴v1TT()()11k1v2212WnCT)1000V12s0⑵TT340K21h0TvTvSlnRln)lnc]2222Tv1Tv1VVV11100055cR)2727vcR)P22T480k1.4p()p()0.12k10.4T300211c0.717180Vw129kJtCu11tCu22uuu21wupmTm106154m3標標1Tp體2標1pmT標標2Tpm3標2pm101325108000287273m==標體,標RT質(zhì)g標Qm(hh)1質(zhì)2c)20P0c)270P02702027020cP)27020Qmh)質(zhì)2177cR)22PQm(hh)質(zhì)21m0.14500.056co12mm5075co212mm0.06500.232755075o1o222mmo212m0.0550HO10.022mm50752HO21ωN211MiMiR8314R)M28.85gMM0.12440.05320.79280.041829.72iiRR8314R)MM29.72iigpm標T1013253010105533m標6.2810m532體,標Tp標2730.98105255R)TgRMRg1MiMi1iN22RM:g26R5RgMRg2535,O221ωM⑵M28iMi32823xN23228ppxNN22CdTRlnvV2ss22Tv1g11TvssClnRln22Tv121Vg1n1CVg11nnRvPTPn;g2121vPTPk1V12121n1RPPnkpnnsslnRlnRln2g12k1PPp21gg211n1CVg1RvTn1g21vTk1V121Rk)RTTTn1sslnRlnln2gg21k1TTT21g121T為p和p12Rlnp2pg1在TV和V時12Rlnv2vg1RT298v1g1p10513RT473v2g2p10523由c和cPVckPcVccRcc)PVgPVucT)175V2T1p4734sclnRlnlnln)22Tp298Pg11HQmcT)Qp21QQ3349103m(TT)10)3ccR74129721pVgUmcT)107413V21QR33490.297WmR(TT)958KJgCR0.7410.297g21vg10pV11R6nTnT11pV22R106nTnT22HcnTccRVPcMVcVUncTVccP)M⑴nRTVW2PdV2dVnRTln8314373gV2Vg111VSRln83142Vg1⑵VSRln83142Vg1⑶VSRln83142Vg1P,crk22PPcrk11k111111PRTP2871023kkvv1113PPP010216212Pv22R6T2ccTT22P1qv0m2A2c22k122PPcrk110515k11122k2pk2p2qA2mmink1A2mink111k1k1k1k1v11212524111c12ccTTTT1acaP1aaPkT6731kPP10611aT1a12kPp()0.528MPak1k1cr12k2P2102212qA2()2510k11k1k1v42287673maxmin11k11PPRT287kv2v13111P2PP10621qvmax2c2m/sA251024c21202TT6052.8C*21004Pk1k11P1TT3532P121ccTT22P1c252239/s'2222c22TT35322c221PRT287v223P1062cA16104q22vm2c21002TTTTTT2932932932cPc2220022cPc2240022c2PkTk1PPPPPP1061061061T293kT293k11TkT293k11T1.2.3.和4.⑴⑵⑶;⑷;⑸⑹5.6.7.8.9.5習題由,Q2又即000的dT=s習題,查h-s時kJ/kg)kJ/kg.K),P2,,,時,當時當,時,,MPa、d,h,沿定d沿定d由及由,CT-s圖。p-v圖與用C=4MPaC11112=s=4KPa2122P=P=4KPa323=h113=h12==P=4MPaC11112s=s=4kPa2122P=4kPa,33=h113=h12==1點:由P=13MPaC11h115s=s51P552,P=7KPa2h22P=P32h31點:由P=6MPa,tC11hs112s=s,P=6kPa212h2P=P32h3:q=h113w=h121點:由P=10MPaC11h11a點:由s=2MPaa1aha2點:由s=s,P2a2h2P=P32h3P=P5ah5w)s15到22到33到5解:(1)每kg到22到33到41到22到35到13到4由1到2由2到3由3到4由1到2由2到3由3到4由1到2由2到3由3到4p-vpvhhhhhh211415h=1670kJ/kgP11h=1789kJ/kgP22h=h=489kJ/kg43q=hh=1181kJ/kg214h=h=536kJ/kg34h=1532kJ/kgh=1703kJ/kg12h=1670kJ/kgh=1820kJ/kg12h=h=512kJ/kg34由m=hkJ/kgh540kJ/kg12hhkJ/kg34Ch=500kJ/kgh=525kJ/kg12h=225kJ/kg4C:h=550kJ/kg2h=h=240kJ/kg34C。習題m為·K)22·K)和22與8-5.有一厚度為空氣溫度為℃,和墻內(nèi)壁面之間對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為·22由2和10W/(mK)和W/(mK)。冷庫C和30C2K)和322W/(mK)和W/(mK),爐墻內(nèi)外壁面溫度分別維持700C和80C由過2C和C圖CC、C、。3C、C、C及C即CCW和K);第二CC由<9-8題中的C、、、K)、C、C、2K),CC52解:,K)、解:解:,3CC2由由C、直徑為CC3解:由由5CC2K)、熱擴散率m2C由由CCK)。23K)。C即即由2CC2C5C2m10-1水和空氣都以速度m/s為50C,試求距平板前沿100mm處流動邊界層及熱邊界層的厚度。解:對水:由查附錄3水的物性表得到:,,對空氣:由查附錄2空氣的物性表得到:,,10-2試求水平行流過長度為0.4m的平板時沿程m處的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。己知水的來流溫度為20C,速度為的壁面溫度解:由C。查附錄3水的物性表得到:,,當x=0.4時,為旺盛湍流,不應(yīng)再用那個公式。當時,時,時,時,當當當10-3均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)以及單位寬度平板的換熱量,并對比這兩種情況的計算結(jié)果。解:由查附錄2空氣的物性表得到:,,當時,平均表面換熱系數(shù)為單位平板寬度的換熱量為:10-4如果用特征長度為原型1/5的模型來模擬原型中速度為6為200C的空氣強迫對流換熱,模型中空氣的溫度為20C。試問模型中空氣的速度應(yīng)為多少?如果測得模型中對流換熱的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為200W/(m2K),求原型中的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)值。解:由附錄2得到:當空氣溫度為20C時,0,當空氣溫度為200C時,0,(1)由相似原理:,所以有(2)由相似原理:,所以有10-5水在換熱器管內(nèi)被加熱,管內(nèi)徑為14mm,管長為2.5保持為110C,水的進口溫度為50C,流速為1.3試求水通過換熱器后的溫度。解:假定出口溫度為70C,則有:0,查附錄水的物性表有:,,,,,采用紊流換熱關(guān)系式:所以,校核:重新假定出口溫度為100C,則有:0,查附錄水的物性表有:,,,,,采用紊流換熱關(guān)系式:所以,校核:可見Q和Q相差很小,所以2110-6用內(nèi)徑為0.0162.5m的不銹鋼管進行管內(nèi)對流換熱實驗,實驗時直接對不銹鋼管通以直流電加熱,電壓為5V,電流為900A,水的進口溫度為20C,流速為0.5換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及換熱溫差。解:假定出口溫度為40C,則有:0,查附錄水的物性表有:,,,,,采用紊流換熱關(guān)系式:所以,校核:可見Q和Q相差很小,所以2110-7空氣以1.322mm2.25m平均溫度為38.5C,管壁溫度為58C,試求管內(nèi)對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。解:查附錄空氣的物性表有:,,,,,,為層流,采用常壁溫層流換熱關(guān)系式:所以,10-8如果上題中空氣的流速增加到3.
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