熱工基礎(chǔ)-習(xí)題-解答

word文檔可自由編輯生物系統(tǒng)傳輸過(guò)程習(xí)題解答工程熱力學(xué)第一章熱力學(xué)第一定律P18（P23）解：大氣壓力容器中氣體的壓力解：大氣壓力容器中氣體的絕對(duì)壓力真空表的讀數(shù)解：大氣壓力煙氣的真空度1-6解：氣體膨脹所做的功p1V1p2V2 1-9解：由已知條件得：1-11解：1.室內(nèi)向室外每小時(shí)傳出的熱量為2．車間各工作機(jī)器產(chǎn)生的熱量為3．室內(nèi)電燈所產(chǎn)生的熱量為4．為使車間的溫度維持不變，須供給車間的熱量+室內(nèi)機(jī)器和電燈產(chǎn)生的熱量=向室外傳出的熱量即：1-12解：已知汽化潛熱，根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式而定壓過(guò)程中又根據(jù)熱力學(xué)第一定律的解析式1-19解：設(shè)水蒸氣的質(zhì)量流量為。由于定壓加熱，并在絕熱容器里，散熱損失可不計(jì)?！嗨患訜釙r(shí)吸收的熱量水蒸氣被冷卻所放出的熱量1-20解：當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?）（2）（不計(jì)進(jìn)出口動(dòng)能差和位能差）而（3）影響很小，通?？珊雎裕?）由此可見(jiàn)，位能差對(duì)汽輪機(jī)功率的影響微乎其微，完全可忽略不計(jì)第二章氣體的性質(zhì)P482-6解：又1小時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的質(zhì)量由于氣體質(zhì)量保持不變2-7解：2-9解：2-11解:因而因氬氣是理想氣體∴有 或也可求出同樣的結(jié)果2-14解：定壓加熱由于氣體的質(zhì)量保持不變 2-16解：（1）筒內(nèi)氧氣的質(zhì)量為安全閥開(kāi)啟時(shí)，壓力或（2）安全閥開(kāi)啟時(shí)，筒內(nèi)氧氣質(zhì)量為0.2482kg，當(dāng)安全閥關(guān)閉瞬間，筒內(nèi)氧氣的質(zhì)量為（3）2-21解:pMPat℃hkJ/kgs(kJ/kg.K)x過(guò)熱度℃13.05003454.97.23141266.10720.538532447.741233.1333336031406.781126.10740.0260.06523757.20.901.過(guò)熱蒸氣查P233附表4可得表中其他數(shù)值2.查h-s圖P233附表4（P231附表3）3.查h-s圖4.查h-s圖可得h和sP231附表3,可得焓熵圖上也能查，但只能精確到整數(shù)，得到的結(jié)果因干度是濕蒸氣過(guò)熱度=02-27解:假定大氣壓力則查P231附表3(附表4上的數(shù)據(jù)有錯(cuò))水和水蒸氣所吸收的熱量，可分為三部分水的預(yù)熱階段即從40℃的未飽和水加熱到或查P233附表4汽化階段即由飽和水加熱成干飽和蒸氣的過(guò)程查P233附表4得過(guò)熱階段或或直接等于產(chǎn)生誤差的原因是cp已不能看作常數(shù)10000kg水蒸氣在每小時(shí)吸收的熱量燃料燃燒所發(fā)出的熱量第四章氣體的熱力過(guò)程P884-1解定容過(guò)程中，膨脹功技術(shù)功由熱力學(xué)第一定律得（3）4-2解查P22表2-1可得：甲烷的分子量∴1kmol甲烷的重量（1）（2）（3）4-3解（1）（2）（3）定溫過(guò)程（4）4-4解根據(jù)熱力學(xué)第一定律解析式及穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式當(dāng)比熱容取定值時(shí)，有定壓情況下∴在定壓過(guò)程中加給理想氣體的熱量中，有部分是利用來(lái)作功的，占部分是利用來(lái)改變熱力學(xué)能，占習(xí)題：有5g氬氣，經(jīng)歷熱力學(xué)能不變的過(guò)程，初態(tài)膨脹終了的容積，氬氣可視為理想氣體，且假定比熱容為定值，求終溫、終壓及總熵變量。已知?dú)鍤獾慕鈱?duì)于理想氣體有要使須∴此過(guò)程是定溫過(guò)程（1）（2）（3）4-5解空氣是雙原子氣體（1）又（2）（3）4-9解氧氣瓶壓力從0.55Mpa到0.7Mpa的過(guò)程中是定容加熱，即這過(guò)程中所加的熱量氧氣瓶壓力維持在0.7Mpa，溫度從396K到558.15K是定壓加熱，當(dāng)溫度達(dá)到558.15K時(shí)，氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣的重量為m3或：在定壓加熱過(guò)程中，氧氣瓶?jī)?nèi)的重量在不斷減少，因重量變化不大，可取平均重量4-12解（1）各級(jí)排氣溫度相等（2）（3）4-14解查水蒸汽h-s圖（1）初態(tài)參數(shù)得（2）終態(tài)參數(shù)功4-15解由于說(shuō)明此時(shí)蒸汽處于濕蒸汽狀態(tài)，溫度為對(duì)應(yīng)于下的飽和溫度，查P231附表3，得蒸汽定溫膨脹到查P231附表3，得此時(shí)為過(guò)熱蒸汽查焓熵圖得而根據(jù)熱力學(xué)第一定律第五章熱力學(xué)第二定律P1015-1解（1）（2）（3）5-2解而工作在同溫限的恒溫?zé)嵩撮g的卡諾循環(huán)的熱效率∴該熱機(jī)循環(huán)根本不可能實(shí)現(xiàn)用克勞修斯不等式∴該熱機(jī)循環(huán)不可能實(shí)現(xiàn)5-3解卡諾致冷循環(huán)的致冷系數(shù)要使耗功最小，致冷系數(shù)須最大，而卡諾致冷循環(huán)的致冷系數(shù)為最大又5-4解卡諾熱泵循環(huán)的供暖系數(shù)在相同溫限中工作的熱泵，只有卡諾循環(huán)的熱泵供暖系數(shù)最大5-6解（1）pT1500K131300K320.1Mpa2vs（2）∵1-2是絕熱過(guò)程∴有又∵雙原子理想氣體的或假定該理想氣體的比熱容cp為定值（4）略第六章氣體和蒸汽的流動(dòng)P1146-2解：因空氣進(jìn)入噴管前的速度不大，可將p1作為滯止壓力p*因應(yīng)選用縮放噴管（拉伐爾噴管）6-3解：書上沒(méi)有給出的值，為使題目可解，將p1作為滯止壓力理由見(jiàn)書P114查h-s圖先根據(jù)確定點(diǎn)1，再?gòu)狞c(diǎn)1向下作垂線，與相交于點(diǎn)2，得（2）（3）6-5解：（1）縮放噴管第七章循環(huán)P1457-1（1）已知1-2是定熵過(guò)程2-3是定容過(guò)程3-4是定熵過(guò)程或：4-1是定容過(guò)程（2）或7-2．解已知（1）1-2定熵壓縮過(guò)程2-3是定壓過(guò)程又3-4是定熵膨脹過(guò)程或：（2）7-3解圖見(jiàn)題7-2已知7-4解已知2-3定容過(guò)程7-5．圖見(jiàn)7-4解：1-2是定熵壓縮過(guò)程2-3是定容過(guò)程3-4是定壓過(guò)程4-5是定熵膨脹過(guò)程5-1是定容過(guò)程或7-8解：已知每生產(chǎn)1kg壓縮氣體，壓氣機(jī)耗功壓氣機(jī)總的消耗功率燃?xì)廨啓C(jī)總的作功量*7-10解根據(jù)得（查h-s圖）查P236附表4因s4介于0.2955與0.5768之間(s4=0.4221)則h4介于87.62與171.04之間用內(nèi)插法循環(huán)凈功*7-11解當(dāng)時(shí)，查當(dāng)時(shí)7-16解卡諾逆循環(huán)的制冷系數(shù)（1）（2）（3）7-17解工程流體力學(xué)緒論P(yáng)141．1解1．3解1．4設(shè)兩平板間液體的速度為線性分布5解1．6解1．7解1．8解流體靜力學(xué)P452．3解2．4解由(1)、(2)兩式得將(3)式代入(4)式得2．5解2．7解2．9解設(shè)閘門寬為B根據(jù)力矩平衡原理2．10解設(shè)使閘門自動(dòng)開(kāi)啟的極限水位是H，此時(shí)壓力中心D應(yīng)與O點(diǎn)重合，現(xiàn)在我們分析這種極限狀態(tài)矩形閘門的形心水深矩形閘門壓力中心水深∴當(dāng)時(shí)，閘門可自動(dòng)開(kāi)啟2．13解左半球右半球2．15解摩擦阻力（方向向下）=所需的力=G+摩擦阻力-Pz=5886+4961.25-8654.63=2192.62N2．1解已知2．2解（1）已知（2）已知2．6解設(shè)2．16解合力其中壓力中心離鉸鏈的距離l2．18解設(shè)船重為W則船重又流體動(dòng)力學(xué)及工程應(yīng)用P973．1解2解對(duì)過(guò)水?dāng)嗝?-1和2-2列出伯努利方程流動(dòng)方向：從A-B3．4解取流量計(jì)的中心軸線（0-0）為水平基準(zhǔn)面對(duì)過(guò)水?dāng)嗝?-1和2-2列出理想流體的伯努利方程3．6解當(dāng)閥門關(guān)門時(shí)，對(duì)1-1和2-2過(guò)水?dāng)嗝媪谐隽黧w靜力學(xué)基本方程閥門打開(kāi)時(shí)，列出1-1，2-2過(guò)水?dāng)嗝娴牟匠?，不考慮水頭損失當(dāng)水頭損失為2.5m時(shí)3．8解（1）以O(shè)-O為基準(zhǔn)面，對(duì)過(guò)水?dāng)嗝?-1和2-2列出理想流體的伯努利方程3．9解3．12解要保持是定常流動(dòng)，B水箱水位要不變即而3．11解取O-O為基準(zhǔn)面，以過(guò)水?dāng)嗝?-1和2-2列伯努利方程粘性流體流動(dòng)阻力計(jì)算P1384．1解半徑為γ0的圓管層流過(guò)水?dāng)嗝嫔狭魉俜植紴槠渥畲罅魉贋槠骄魉贋椤喈?dāng)時(shí)，r可由下式求得∴平均流速的地方距管軸的距離為0.707r0。4．2解彈簧所承受的壓力P=8×6=48N∴調(diào)速閥表面處的壓強(qiáng)對(duì)表面1-1（油箱表面）和2-2（調(diào)速閥表面）列出伯努利方程，并忽略表面1-1和2-2的高度差因不知d1為多少，所以無(wú)法求出Re值，先設(shè)此流動(dòng)為層流，則校核雷諾數(shù)4．3解（1）查P12附表1.2此時(shí)，流態(tài)為層流(4)要使管中保持層流狀態(tài)Re=2000∴根據(jù)伯努利方程4．4解（查P12表1.2）（1）查莫迪圖公式法在水力粗糙區(qū)采用公式4．5解4．6解新的表面光滑的無(wú)縫鋼管取水溫查莫迪圖查P136表4.14一個(gè)進(jìn)口ζ=0.5全開(kāi)閘閥ζ=0.1290o圓管頭ζ=0.145對(duì)過(guò)水?dāng)嗝?-1和2-2列出伯努利方程4．7解查表4-1得查莫迪圖查P136表4.14單向底閥吸水網(wǎng)查P133表4.7兩處圓彎頭列出表面1-1（水池液面）和2-2（泵進(jìn)口處）的伯努利方程第八章導(dǎo)熱P1568-2解8-3解該磚墻的面積8-5解8-6解據(jù)題意8-7解忽略蒸汽管道的熱阻，有8-8解（1）不積灰時(shí)（2）積灰時(shí)（煙炱）為了增強(qiáng)傳熱，必須去除煙炱8-11解：首先檢驗(yàn)是否可用集總參數(shù)法可以采用集總參數(shù)法8-12解：首先檢驗(yàn)是否可用集總參數(shù)法，為此計(jì)算可以采用集總參數(shù)法，又8-13解：假定該題可以采用集總參數(shù)法則下面校核該題適合集總參數(shù)法的假定是否成立假定成立第九章對(duì)流換熱P1719-1解根據(jù)空氣的平均溫度查P239上附表5，可得：旺盛紊流根據(jù)查P239上附表5，可得由于氣體被冷卻，雖說(shuō)溫差較大，達(dá)100℃或：9-3解流動(dòng)屬于旺盛紊流從P243附表9中查得30℃時(shí)水的ρ=995.7kg/mcp=4.174kJ/(kg·K)先用下式計(jì)算壁溫也就是說(shuō)tw和tf平均溫差相差不大∴本題適合用上式公式求h9-6解用插值法P239附表5上查得又從附表3上查得取查表9-29-9解定性溫度