第四章 思考题 1. 循环的热效率公式 121q q t - =η 和 121T T t -=η 有何区别？各适用什么场合？ 答：前式适用于各种可逆和不可逆的循环，后式只适用于可逆的卡诺循环。 2. 循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一 定小于可逆循环的热效率，这些说法是否正确？为什么？ 答： 不正确，热效率为输出净功和吸热量的比，因此在相同吸热量的条件下，循环输出的出净功愈大，则热效率愈高。不是所有的可逆循环的热效率都相等，必须保证相同的条件下。在相同的初态和终态下，不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。 3. 热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械 能”？ 答： 不对， 必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。否则热能可以全部变为机械能，比如理想气体的定温膨胀过程，系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能，外界虽然没有任何任何变化，但是系统的体积发生改变了。 4. 下列说法是否正确？为什么？ ⑴ 熵增大的过程为不可逆过程； ⑵ 不可逆过程的熵变S ?无法计算； ⑶ 若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态，则不可逆途径的S ?必大于 可逆途径的S ?； ⑷ 工质经历不可逆循环后0>?S ； ⑸ 自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的，因此熵减小的过程不可能实现； ⑹ 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小。 答： （1）不正确，只有孤立系统才可以这样说； （2）不正确，S 为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算； （3）不对，S 为状态参数，和过程无关，S ?相等； （4）不对，工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态，所以熵变为零。 （5）不对，比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小。 （6）工质被加热熵一定增大，但是系统放热，熵不一定减小。如果是可逆过程，熵
第八章 习 题 8-1. 一大平板，高3m ，宽2m ，厚 0.02m ，导热系数为45 W/(m ·K)，两侧表面温度分别为1001=t ℃、502=t ℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。 解：解：由傅立叶导热定律： 热阻 W K A R /407.745 2302.0=??= ＝ λδm 热流量 W t t A Q w w 67500002 .05010045232 1=? ??-=－＝δ λ 热流密度 2 /1125002 3675000m W S Q q ＝?= = 8-2. 空气在一根内径50mm ，长2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃， 管内对流换热的表面传热系数为70=h W/(m 2 ·K) ，热5000=q W/m 2 ，试求 管壁温度及热流量。 解：由牛顿冷却公式：()f w t t h q -=得到 C t h q t f w 0 42.1518070 5000=+= += W s q Q 53.2405 .04 5.250002 =?? ??=π ＝ 8-3. 一单层玻璃窗，高1.2m ，宽1m ，玻璃厚0.3mm ，玻璃的导热系数为051.=λ W/(m ·K)，室内外的空气温度分别为20℃和5℃，室内外空气与玻璃窗之间对流换热的表面传热系数分别为51=h W/(m 2 ·K)和202=h W/(m 2 ·K)，试求玻璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。 解：对流换热计算公式： W h h t t s Q f f 9.7120 105 .10003.05 152012.1112 1 21=+ ? ?+ + -? =＋ －＝λ δ 导热热阻为：W K R /000286.005 .10003.01=== λ δ 内侧对流换热热阻为：W K h R /2.05 1112== = 外侧对流换热热阻为：W K h R /05.020 112 3== = 8-4. 如果采用双层玻璃窗，玻璃窗的大小、玻璃的厚度及室内外的对流换热条件与1-3题相同，双层玻璃间的空气夹层厚度为5mm ，夹层中的空气完全静止，空气的导热系数为
9-------------10 9.4 题略 已知：λ1=1.3 W/（m ·℃） δ1= 0.02 m λ2= 0.35 W/（m ·℃） q max = 1830 W/m 2 t w 1 =1300 ℃ t w 2 = 30℃ 求：?2=δ 解：由多层壁导热公式：2 2 11λδλδ+?= t q 可得 m q t 2375.035.03.102.018303013002112=???? ??--=???? ? ?-?=λλδδ 结论：保温层最小厚度为237.5 mm 。 9.5 题略 此题3层圆筒壁导热问题 （1）每米管长的各层热阻分别为（由内向外排序） W K m d d R l /10357.16616.017.0ln 58.021ln 214 1211??=?=π= -πλλ W K m d d R l /283.017 .023.0ln 17.021ln 212322?=?=π= πλλ W K m d d R l /3967.023 .029.0ln 093.021ln 213433?=?=π= πλλ 每米管长的总热阻 )0(/6797.03967.0283.010357.16614 ≈?=++?=-l l R W K m R λλ （2）每米管长的热损失为 m W R t t r r t t q l i i n i i n w w l /8.3676797.050300ln 2141111 · 1=-=-=π-= +=+∑λλ （3）各层接触面的温度 由于通过每层的q l 相同，即 1 2 1l w w l R t t q λ-= 得 ℃88.29310 357.1668.3673004 112=??-=-=-l l w w R q t t λ
热工基础习题（附答案） 1、10Kg蒸汽的焓是10KJ，则其比焓是(____)KJ/kg。 A、2$ B、$1$ C、$0$ D、$0.50 答案：B 2、在火电厂中，气化潜热主要在（）中吸收？ A、省煤器$ B、$水冷壁$ C、$过热器$ D、$汽轮机 答案：B 3、1mmHg=()Pa A、123$ B、$133$ C、$143$ D、$153 答案：B 4、下列说法错误的是 (____)。 A、在临界状态，水的汽化潜热为零$ B、$干饱和蒸汽的熵，随压力的升高而减小$ C、$过热蒸汽的温度一定很高$ D、$在水蒸气的h-s图上，x=1线的下方，等压线是一条直线 答案：C 5、一般情况下，气体的比热容随温度的升高而(____)。 A、不变$ B、$降低$ C、$升高$ D、$不确定 答案：C 6、压力相同温度越高的过热蒸汽，经绝热膨胀到相同压力时，其焓降越大，终态湿饱和蒸汽的干度（） A、越小$ B、$越大$
C、$不变$ D、$不确定 答案：B 7、朗肯循环由四大设备：汽轮机、锅炉，凝汽器和（）组成 A、过热器$ B、$风机$ C、$给水泵$ D、$出水泵 答案：C 8、(____)是一切热机循环的必不可缺少的条件。 A、焓差$ B、$温差$ C、$熵差$ D、$压差 答案：B 9、（）是提高工质流动速度的必要条件。 A、温差 $ B、$压差 $ C、$焓差 $ D、$熵差 答案：B 10、比功的单位是（） A、J/kg$ B、$J$ C、$kg$ D、$kg/J 答案：A 11、说法正确的是，朗肯循环是(____)。 A、不可能实现的循环$ B、$热效率最高的循环$ C、$乏汽干度最低的循环$ D、$蒸汽动力循环 答案：D 12、朗肯循环有(____)个换热过程。 A、1$
给水《热工基础》部分习题解答： 2-5解：设左、右室的绝对压力分别为21,p p 。 依题意有： b g c p p p -=1 故：207971101=+=+=b gc p p p （kPa ） 12p p p vB -= 故：2524520712=+=+=vB p p p （kPa ） 155972522=-=-=b gA p p p （kPa ） 2-16 解：⑴ 略 ⑵ 02112=?-=?--u u ⑶ 因为：121212---+?=w u q 由（2）知：012=?-u ，39012-=-q kJ 所以：390`12-=-w kJ 2-21 解：⑴汽轮机的进出口压力为：kPa 6.3,kPa 66.909821==p p ⑵依题意：1575.0h /kg 1040h /kJ 103.63 3-=??-==m Q q （kJ/kg ） sh w z g c h q +?+?+?=22 1 因：0,02=?=?z c 故：8425.1199)34402240(1575.0=---=?-=h q w sh （kJ/kg ） ⑶43 10332.18425.11993600 1040?=??==sh w m P (kW) )4( 考虑进出口动能差后sh w 的相对偏差为： %67.08425 .119910)60140(212 13222=?-?=?= -sh k w c ξ 2-22 解：设水和蒸汽的质量流量分别为v w m m ,，水的比热容)K .kg /(kJ 18.4=w c 。 根据热平衡原理：冷凝器放出的热量=冷却水吸收的热量 故 )()('1' 221t t c m h h m w w v -=-
1-4 容器被分隔成AB 两室，如图1-11 所示，已知当大气压p b＝0.1013 MPa ，气压表2 读为p e,2 =0.04 MPa, 气压表1 的读数p e,1＝0.294MPa ，求气压表3 的读数（用MPa 表示）。 解：＝ 0.1013+0.294 ＝ 0.3953 MPa ∴ ＝ 0.39153 － 0.04 ＝ 0.3553 MPa ＝ 0.3553 － 0.1013 ＝ 0.254 MPa 1-8若某种气体的状态方程为，现取质量1 的该种气体分别作两次 循环，如图1-4 中循环1-2-3-1 和循环4-5-6-4 所式，设过程1-2 和过程4-5 中温度不变都等于T a 。过程2-3 和过程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 6 温度相等，都等于T b 。试证明两个循环中 1 气体对外界所作的循环净功相同。 证明：（ 1 ）循环 1231 和循环 4564 中过程 1-2 和 4-5 都是等温过程， T=T a ，根据理想 气体状态方程，，可知, 根据已知条件： 得
即 该式表明 1 工质在 1-2 和 4-5 过程中作出的膨胀功相同 （ 2 ）过程 2-3 和 5-6 都是等压过程，压力分别为和 3 ）过程 3-1 和 6- 4 中 v 不变，故功为 0 。综上两循环的净功相等，即 证毕。 2-4 如图2-8 所示，汽缸内空气的体积为0.008 m3，温度为17 ℃，初始时空气压力为0.1013MPa ，环境大气压力p b =0.1 MPa ，弹簧呈自由状态。现向空气加热，使其压力升高，并推动活塞上升而压缩弹簧。已知活塞面积为0.08m2弹 簧刚度为40000N/m ，空气热力学能变化关系式为kJ/kg 。试求，使汽缸内空气压力达到0.3MPa 所需的热量。 解：∵初始时弹簧呈自由状态，活塞质量 空气质量 ,, 终态时，
热工基础知识习题库（含参考答案） 一、单选题（共50题，每题1分，共50分） 1、如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是 (____)。 A、$临界$ B、$范围不确定 C、超临界$ D、$亚临界$ 正确答案：C 2、压力相同温度越高的过热蒸汽，经绝热膨胀到相同压力时，其焓降越大，终态湿饱和蒸汽的干度（） A、越小$ B、$不变$ C、$越大$ D、$不确定 正确答案：C 3、1立方米湿空气中所含水蒸气的（）称为湿空气的绝对湿度。 A、温度$ B、$体积 C、$质量$ D、$密度$ 正确答案：C 4、不会提高朗肯循环平均吸热温度的是 (____)。 A、$降低背压$ B、采用再热$ C、$提高初压$ D、$采用回热 正确答案：A 5、未饱和湿空气由干空气和处于（）状态的水蒸气构成。 A、饱和水$ B、$湿饱和蒸汽$ C、$干饱和蒸汽 D、$过热蒸汽$ 正确答案：D
6、在 (____)情况下，功记为正值。 A、$热力系对内做功$ B、换功$ C、$热力系对外做功$ D、$外界对热力系做功 正确答案：C 7、朗肯循环中不包含 (____)过程。 A、$等焓$ B、等温$ C、$等压$ D、$等熵 正确答案：A 8、再热循环的再热过程发生在(____)内。 A、$再热器$ B、$汽轮机 C、凝汽器$ D、$回热器$ 正确答案：A 9、回收乏汽用到的设备是 (____)。 A、$汽轮机$ B、$锅炉$ C、$凝汽器 D、给水泵$ 正确答案：C 10、在水蒸气温熵图上，过热段是一条(____)。 A、$直线$ B、斜直线$ C、$横轴的垂线 D、$横轴的平行线$ 正确答案：B 11、蒸汽的焓越高，则内能就（） A、$不变$ B、$越低$ C、$以上都不对
1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610 133.37555 ==⨯⨯=- 1. k P a p p p g b 6.1370013600 6.100=+=+= 2. k P a bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. k P a m m H g p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. k P a bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==- 2-1 解：kJ U Q W 308050Δ-=-=-= ，所以是压缩过程 3-2解：设气体的初态参数为1111m T V p 和、、，阀门开启时气体的参数为2222m T V p 和、、，阀门重新关闭时气体的参数为3333m T V p 和、、，考虑到刚性容器有：321V V V ==，且 21m m =。 ⑴当阀门开启时，贮气筒内压力达到51075.8⨯Pa ，所以此时筒内温度和气体质量分别为： K 25366.7 8.752931 21 2=⨯ ==p p T T kg T R V p m m 0.225293 2870.0271075 1 g 1121=⨯⨯⨯= = = ⑵阀门重新关闭时，筒内气体压力降为 5104.8⨯Pa ，且筒内空气温度在排气过程中保持不 变，所以此时筒内气体质量为： kg T R V p T R V p m g g 216.025 .366287027.0104.85 2 333 333=⨯⨯⨯= = 所以，因加热失掉的空气质量为： 3-7解：⑴ 定温：K T T 30321==，由理想气体的状态方程可得到初终态的体积： 3 6 11 g 173922.110 0.33032876m p T mR V =⨯⨯⨯= = 3 6 2 2 g 221766.510 10.3032876m p T mR V =⨯⨯⨯= = 所以气体对外所作的功和吸收的热量分别为： kJ V V T mR V p W g V V 22573.73922 .121766.5ln 3032876ln d 1 212 1 =⨯⨯⨯=== ⎰ kJ W Q 22573.-=-= ⑵ 定熵：相当于可逆绝热过程，气体对外所作的功和热量分别为： kg m 0.0090.2160.225m m Δ32=-=-=
一、填空题 1．实现热能和机械能相互转化的工作物质就叫做工质。 2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从高温热源吸取热能，将其中一部分转化为机械能，并把余下的一部分传给低温热源的过程。 3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的物质交换、热量交换和功交换。 4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为闭口系统和开口系统两类。 5．状态参数的变化量等于初、终两状态下，该物理量的差值，而与工质的状态变化途径无关。 6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需两个。 7．1mmHg=133.3Pa；1mmH2O=9.81Pa。 8．一个可逆过程必须是准平衡过程，而且在过程中没有任何形式的能量耗散。 9．只有平衡状态才能用参数坐标图上的点表示，只有准平衡过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。 10．热量和功都是系统与外界能量传递的度量，它们不是状态参数而是过程量。 11．工质作膨胀功时w<0，工质受到压缩时w>0，功的大小决定于工质的初、终状态以及过程的变化途径。 1．系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能的总和。 2．热力学能是物体因分子热运动而具有的能量，包括内动能和内位能两部分，前者是温度的函数，后者是比体积的函数，所以热力学能是状态参数。 3．空气经一热力过程后热力学能增加67kJ，并消耗外功1257kJ，则此过程为放热过程。（填吸热或放热） 4．一元稳定流动的能量方程式适用于一元稳定流动的任何过程。 5．焓的定义式物理意义是工质在流动状态下所具有的总能量中与热力过程有关的那部分能量。 6．推动功只有在工质流动时才有意义。技术功等于膨胀功和推动功的代数和，所以技术功只对开口系统才有意义。1．对于1kg理想气体其状态方程式为：pv=RgT，对于mkg理想气体其状态方程式为：pV=mRgT。 2．空气的通用气体常数R=8314J/(kmol·K),气体常数Rg=287J/（kg·K），标态下的千摩尔体积Vm0=22.4m3/Kmol。3．容积为0.8m3的气罐内盛有氧气，其压力为5×105Pa，温度为25℃，则罐内氧气的质量为2.17kg。 4．比热容的值随物量单位、过程特性、工质种类和工质状态的不同而不同。 6．按物量单位的不同，气体的比热容分为三种，即质量比热容、容积比热容和摩尔比热容。 7．理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以理想气体无论经历什么过程，其热力学能的变化量在数值上总等于相同温度范围内定容过程的加热量，其焓的变化量在数值上总等于相同温度范围内定压过程的加热量。8．迈耶方程是指cp-cv=Rg，它适用于理想气体。 9．理想混合气体的总容积等于各组成气体的分容积之和。 10．混合气体的成分表示法有三种，即质量分数、容积分数和摩尔分数，其中容积分数和摩尔分数在数值上是相等的。 11．理想混合气体中某一种组成气体的分压力等于混合气体的总压力与该组成气体的容积分数之乘积。 13．理想气体的基本热力过程有定容、定压、定温、绝热等热力过程。 14．定容过程中，V=定值,其压力和热力学温度成正比比。 15．对理想气体定容加热时，其热力学能将增加，温度会升高。 16．定压过程中，p=定值，其比体积和热力学温度成正比比。 17．定压加热过程中的加热量等于工质焓的增量，它适用于任何工质。 18．定温过程中，T=定值，其压力和比体积成反比比。 19．理想气体在定温过程中，因温度不变，其热力学能和焓均不变。 20．理想气体定温膨胀时，应加入热量；定温压缩时，要放出热量。 21．绝热过程的过程方程式为pvk=定值。 22．理想气体绝热膨胀时，压力会降低，温度也会降低。 23．理想气体被绝热压缩时，热力学能会增加，温度也会升高。 24．绝热膨胀过程中工质所作的技术功，等于工质焓的减少，它适用于任何工质。 25．理想气体在定压过程中，其比体积与热力学温度成正比；在定温过程中，其比体积与压力成反比。 26．理想气体闭口系经历一定温过程，吸收热量100J，则它的热力学能变化量为0J。 1．根据循环效果而言，热机循环是将热能转变为机械能的热力循环；而逆向循环是将机械能转变为热能的热力循环。 2．完成一次正向循环后，工质从热源吸热q1，向冷源放热q2，其中只有q1-q2部分才能转化为机械能。
热工基础与应用第三版课后题答案 热工基础与应用第三版课后题答案： 第一章热力学基础 1. 什么是热力学系统？热力学系统的分类？ 答：热力学系统是指一定空间范围内的物质，它可以与外界进行能量、物质和动量的交换。热力学系统分为开放系统、闭合系统和孤立系统。 2. 热力学第一定律及其公式表达？ 答：热力学第一定律是指能量守恒原理，即一定量的能量在各种形式 间的转换中，总能量量保持不变。它的公式表达为： $\Delta U = Q - W$，其中$\Delta U$表示系统内能的变化，$Q$ 表示系统所吸收的热量，$W$表示系统所做的功。 第二章理想气体 1. 什么是理想气体？理想气体的特点有哪些？ 答：理想气体是指在一定温度和压力下，以分子作为粗略模型，遵守
物理气体状态方程，没有相互作用力的气体。理想气体的特点是分子间没有相互作用力，分子大小可忽略不计，分子数很大，分子与容器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。 2. 理想气体状态方程及其公式表达？ 答：理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本方程，公式表达为$pV=nRT$，其中$p$表示压力，$V$表示体积，$n$表示物质的定量，$R$为气体常数，$T$表示气体的绝对温度。 第三章湿空气 1. 什么是湿空气？湿空气的组成及其特点？ 答：湿空气是指空气中含有一定量的水蒸气的气体体系。湿空气主要由氧气、氮气和水蒸气等气体组成。湿空气的特点是其含水量随着温度和压力的变化而发生变化，同时湿空气的性质也会随着水蒸气的增加发生改变。 2. 湿空气状态的计算方法？ 答：湿空气的状态可用气体混合物的状态方程描述，即Dalton分压定律。同时，根据水蒸气分压度和空气分压度的表格，可以通过查表法来计算湿空气的状态。
第一章 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态那么是不管有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进展描述。 2. 表压力或真空度能否作为状态参数进展热力计算？假设工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。假设工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3． 当真空表指示数值愈大时，说明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，说明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。准平衡过程只注重的是系统内部 而可逆过程是内外兼顾！ 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不管用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。引起其他变化时是可以回到初态的！ 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进展加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 大气压力改变，热水能量散失，导致内部压力改变，压力平衡打破 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这局部工质越多，它对读数的准确性影响越大。 习题 1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=- 1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+= 2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. kPa bar p p p b v 6.50506.0 5.000 6.1==-==-
热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统口、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统口、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4. 与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统口、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统口、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性膨胀性8、耐高温性导热性C、耐高压性纯净口、耐腐蚀性不易变形8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A'一定/一定B、不一定/一定C'一定/不一定D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A'一定/一定B、不一定/一定C、一定/不一定D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量口、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容8、膨胀功；内能；压力C、热量；比热；温度D、技术功; 动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8 宇=285.15K B、10℃=50T=283.15K C、10℃=40.2乎=285.15K D、10℃=42T=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者8、两者相等C、后者大于前者D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1宇相比，有。B A、前者大于后者8、两者相等C、后者大于前者D、不一定 16.若大气压力为100陋，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 ^真空压力D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa ^真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa
山东大学 热工基础课后习题解答 第一章 考虑题 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答:平衡状态是在不受外界影响的条件下,系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响,系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念,是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否估计变化? 答:不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数估计变化,因为测量所处的环境压力估计发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大依然愈小？ 答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小、 4、准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答:无耗散的准平衡过程才是可逆过程,因此可逆过程一定是准平衡过程,而准平衡过程不一定是可逆过程。 5、不可逆过程是无法回复到初态的过程,这种说法是否正确? 答:不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态,并不是不能回复到初态。 6。没有盛满水的热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这是什幺原因？ 答:水温较高时,水对热水瓶中的空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自动顶开、而水温较低时,热水瓶中的空气受冷,压力降低,小于环境压力,瓶塞被自动吸紧、 7。用U形管压力表测定工质的压力时,压力表液柱直径的大小对读数有无影响? 答:严格说来,是有影响的,因为U型管越粗,就有越多的被测工质进入Ｕ型管中,这
热工基础答案 第一章 1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=- 1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+= 2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. kPa bar p p p b v 6.50506.0 5.000 6.1==-==- 1-2 解：按照微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差 mmHg Pa gh p 35.79805.0102008.91000sin 3==⨯⨯⨯⨯=-αρ＝水柱 mmHg p p p b 65.74835.7756=-=-=水柱 1-3 解： 10.97 1.10 2.07a p p p bar α=+=+= bar p p p b 32.075.107.212=-=-= 20.970.320.65C p p p bar α=-=-= 1－4 解： kPa H p p p b 2g mm 15745760＝＝－＝＝汞柱真空室- kPa p p p a 36236021=+=+=真空室 kPa p p p b 19217036212=-=-= kPa p p p b c 1902192=-=-=真空室 kN A p p F b 8.150.45π4 1 133.3745)(2=⨯⨯⨯ ⨯=-=真空室 1-5 解： bar mmHg p p p p b 11.215828003.133/81.9300760=⨯+=＝＋＋＝＋汞柱水柱 1-6 解：由于紧缩进程是定压的，所以有
第八章 习 题 8-1. 一大平板，高3m ，宽2m ，厚 0.02m ，导热系数为45 W/(m ·K)，两侧表面温度分别为1001=t ℃、502=t ℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。 解：解：由傅立叶导热定律： 热阻 W K A R /407.745 2302.0=⨯⨯= ＝λδm 热流量 W t t A Q w w 67500002 .050 10045232 1=⨯ ⨯⨯-=－＝δ λ 热流密度 2/1125002 3675000m W S Q q ＝⨯== 8-2. 空气在一根内径50mm ，长2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流换热的表面传热系数为70=h W/(m 2 ·K) ， 5000=q W/m 2，试求管壁温度及热流量。 解：由牛顿冷却公式：() f w t t h q -=得到 C t h q t f w 042.1518070 5000=+=+= W s q Q 53.2405.04 5.250002=⨯⨯ ⨯⨯=π ＝ 8-3. 一单层玻璃窗，高1.2m ，宽1m ，玻璃厚0.3mm ，玻璃的导热系数为051.=λ W/(m ·K)，室内外的空气温度分别为20℃和5℃，室内外空气与玻璃窗之间对流换热的表面传热系数分别为51=h W/(m 2 ·K)和202=h W/(m 2 ·K)，试求玻璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。 解：对流换热计算公式： W h h t t s Q f f 9.7120 105.10003.0515 2012.11 12 121=+⨯ ⨯++-⨯ =＋－＝λδ 导热热阻为：W K R /000286.005 .10003 .01=== λδ 内侧对流换热热阻为：W K h R /2.05 1 112===
第一章 思考题 1.平衡状态与稳定状态有何区别热力学中为什幺要引入平衡态的概念 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算若工质的压力不变，问测量其压力的压 力表或真空计的读数是否可能变化 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响 答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 习题 1-1 解：
二零一七年，秋
第一章 热力学第一定律 1-1用水银压力计测量容器中的压力，在水银柱上加一段水，若水柱高1020mm ，水银柱高900mm ，当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =。求容器中气体的压力。 解：查表可知：21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知 2H O Hg b 1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPa p p p p =++=⨯+⨯+⨯=≈容器 即容器中气体的压力为0.231MPa 。 1-2容器中的真空度为600mmHg v p =，气压计上的高度是b 755mmHg p =，求容器中气体的绝对压力（用Pa 表示）。如果容器中的绝对压力不变，而气压计上高度为 b 770mmHg p =，求此时真空表的度数（以mmHg 表示）. 解：因为 600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =⨯ b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =⨯ 容器中气体的绝对压力为 b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-= 若以mmHg 表示真空度，则 20665 20665Pa= mmHg 155mmHg 133.3224 p == 则当气压计高度为b 770mmHg p =时，真空表的读数为 770mmHg 155mmHg 615mmHg v b p p p '=-=-= 1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度，管子倾斜角30α=︒，压力计使用密度 30.8g/cm ρ=的煤油，斜管中液柱长200mm l =，当地大气压力b 745mmHg p =。求烟 气的真空度（mmHg ）及绝对压力。