热力学课后习题答案 下载本文

又∵PV=nRT,∴当==721.63(mol),∴=721.63*28*=20.21(kg)

∴=20.21+4=24.21(kg),又∵=721.63+=864.49(mol)

∴==3.83* (Pa)

3-8

⑴ 由平均比热容表可得

=480k,∴=480-273=207(℃) ∴

=1.012+(1.019-1.012)*0.07=1.0125(kJ/kg),

=1000-273=727(℃)∴=1.061+(1.071-1.061)*0.27=1.0637(kJ/kg)

∴=*=1.0125*480=486(kJ/kg)=*=1.0637*1000=1063.7(kJ/kg) =

-=577.7

又∵μ1=-

*=486-*480=347.9(kJ/kg)

μ2=-*=1063.7-*1000=776(kJ/kg)

∴=μ2-μ1=776-347.9=428.1(kJ/kg)

由空气热力性质表可得

=482.49(kJ/kg),μ1=344.70(kJ/kg),=2.17760(kJ/kg*k) =1046.04(kJ/kg), μ2=758.94(kJ/kg),

=2.96770(kJ/kg*k)

∴=-=1046.04-482.49=563.55(kJ/kg), =μ2-μ1=414.24(kJ/kg)

=-=2.9677-2.1776=0.7901(kJ/kg*k)

⑵ μ1, μ2,

,

,

,

都不变,因为理想气体的这些参数只受温度的

影响,与压强无关。 ⑶两种算法的结果略有不同 3-10 Q=ΔU+W Q=0,W=-80kJ ∴ΔU =80kJ

ΔU =mcv(T2-T1)=m[0.7088+0.000093(37+t2)]*(t2-37)=80

也可以直接用Cv=0.717kJ/(kg.K) T2=110.81℃ 3-12

设锅内的水沸腾时的压强为 ∴

+

=1*

+

= 0.1012485MPa

差表可得,此压强下的水的饱和温度是99.965℃ 3-15

⑴ 当P=0.3MPa时,t=20℃,此时v=0.001∴m==

=50(kg)

/kg

⑵ 查表知T=133.54 ⑶ Q=m*(

)=50*(2724.657-84.1417)=1.32*

kJ

4-1

解:(1)如图所示: 方案(a)如图1→2所示 方案(b)如图1→2’→2所示

(2)

a采用定压过程 据膨胀功计算公式

=

(定压条件下)

据理想气体状态方程pv=

即w==287?180=51660J=51.66KJ

(空气气体常数

因此 膨胀功W=mw=51.66KJ 热量Q=mq=按平均热容表计算

)

=1.067kJ/(kg.K)

即热量Q=1.067*180=192.06kJ 熵变

=1.067*ln

=0,501 kJ/(kg.K)

b采用先定温后定容

为定温过程,

,膨胀功为0

=

=

=

定容过成

即整个过程膨胀功w=

据据理想气体状态方程pv=,且即ln=ln=ln

∴w=300*287*ln∴W=40.47kJ 热量q=+定温过程

=40.47kJ

∴q=40.47+0.717*180=169.53 kJ即Q=169.53 kJ 熵变定温过程熵变

+

=40.47/300=0.1349Kj/k

定容过程熵变==0.717*0.47=0.337 Kj/k

Kj/k

4-6

解:(1)Rg?cp?cv?0.519kJ/(kg?K) 据理想气体状态方程pV=

=0.398

根据热力学第一定律及理想气体状态方程可得技术功和膨胀功分别为

因为对于理想气体,内能和焓是温度的单值函数, 即定温条件下 q=

=

解得=2280kPa,=0.1(2)过程所做的功量 (3定温过程 熵变 4-9 解:(1)

进行定熵过程 ds=0或 ∵ds= ∴热量 Q=q=0 据热力学第一定律 即

=

=-1.057KJ/K

=Q=-317kJ

=

=

q=-317kJ