熱力學題目復(fù)習

1、 1、容器容積為4M3 ，充滿壓力為0.12MPa,溫度20的空氣，大氣壓力為0.1MPa，若抽出95%的空氣，試計算（1）需要抽出多少公斤的空氣；（2）抽氣后容器壓力是多少？ 2、用U形管壓力計測出容器內(nèi)壓力為300mmH2O，此時氣壓計讀數(shù)為750mmHg，則容器內(nèi)絕對壓力是多少kpa？若大氣壓夜里降為735mmHg，而容器內(nèi)壓力不變，則U形管讀數(shù)為多少？ 3、某登山運動員攜帶一只氣壓計，在出發(fā)地測得大氣壓力為95kpa，在登山過程中，他連續(xù)測得另外三個讀數(shù)，分別為88.4kpa，83.6kpa，78.7kpa，若大氣平均密度為1.2kg/M3,重力加速度g=9.81m/s2保持不變，請確

2、定取三個氣壓值時對應(yīng)的高度分別是多少？ 4.在0，101.325kpa下，某氣體的密度為1.9804g/L，若將該氣體1g置于 1 L容器內(nèi)，則在10時壓力是多大？ 5、課本40頁思考題2-5 1、 一個質(zhì)量為4.5kg的石頭和裝有45kg水的水槽構(gòu)成一個熱力系。開始時，石頭在水面上23.7m（水槽深度不計），假定石頭和水的溫度相同，然后讓石頭落入水中，試確定在下述各狀態(tài)變化中的U,Ek，Ep，Q,W。1） 石頭即將進入水中（與外界絕熱）2） 石頭在水槽中剛好靜止下來（與外界絕熱）3） 使石頭和水的溫度回復(fù)到初始溫度。2、 某氣體經(jīng)過一定容過程，從狀態(tài)1轉(zhuǎn)變到狀態(tài)2，吸熱177kJ，然后再經(jīng)過

3、一定壓過程從狀態(tài)2到狀態(tài)3，放熱186.2kJ，并接受42.3kJ的功，問若該氣體經(jīng)過一絕熱過程直接由狀態(tài)1變到狀態(tài)3，需要做多少功？3、 氣缸截面積A為100cm2，活塞距地面高度H為10cm，上有重物G195kg，當?shù)卮髿鈮?71mmHg，環(huán)境溫度27，若當氣缸與外界處于熱力平衡時，把活塞重物拿去100kg，活塞將突然上升，最后重新達到熱力平衡，假定活塞與缸壁無摩擦，氣體可通過缸壁與外界充分換熱，求活塞上升的距離和氣體的換熱量。4、 一活塞氣缸裝置中的氣體經(jīng)歷了2個過程，從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體吸熱500kJ，活塞對外做功800kJ。從狀態(tài)2到狀態(tài)3是一個定壓的壓縮過程，壓力為p=400kP

4、a，氣體向外散熱450kJ。并且已知U1=2000kJ，U3=3500kJ，試計算2-3過程中氣體體積的變化。5、 一閉口系從狀態(tài)1沿1-2-3途徑到狀態(tài)3，傳遞給外界的熱量為47.5kJ，而系統(tǒng)對外做功為30kJ。 1）若沿另一途徑1-4-3變化時，系統(tǒng)對外做功為15kJ，求過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。 2）若系統(tǒng)從狀態(tài)3沿著第三條路徑3-5-1回到狀態(tài)1，外界對系統(tǒng)做功6kJ，求該過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。 3）若U2=175kJ，U3=87.5kJ，過程2-3為定容過程，求過程2-3傳遞的熱量及狀態(tài)1的熱力學能。 補充例題：與課本例題的圖一模一樣，但是不同之處在于：儲氣罐中不是真空，而

5、是存有p1=0.5bar,t1=10 的空氣，總管內(nèi)壓縮空氣的參數(shù)為p0=5bar，t0=25，其他條件均相同，仍然求充氣后儲氣罐內(nèi)壓縮空氣的溫度。 1、一絕熱剛體容器用隔板分為兩部分，左邊貯有高壓氣體，右邊為真空。抽去隔板時，氣體立即充滿整個容器，問工質(zhì)內(nèi)能、溫度將如何變化？如果該剛體容器為絕對導(dǎo)熱的，則工質(zhì)內(nèi)能、溫度又如何變化？ 2、如果一個人在靜止狀態(tài)下向環(huán)境散熱率為400kJ/h。假設(shè)本教室中有60人在上課，教室全封閉，使用空調(diào)系統(tǒng)維持室內(nèi)恒溫?，F(xiàn)在空調(diào)突然發(fā)生故障，求：1）故障后20分鐘，教室中空氣的熱力學能增加量。2）假定教室和環(huán)境無熱量交換，將教室和所有的人取為熱力系，該系統(tǒng)熱力

6、學能變化多少？應(yīng)如何解釋教室中空氣溫度的升高？ 3、如下圖，此剛性氣缸，一端受熱，其他部分絕熱，內(nèi)有一不透熱的活塞，活塞和氣缸壁間無摩擦?，F(xiàn)自容器一端傳熱Q=20kJ，由于活塞移動對B做功10kJ，求：1）B中氣體的熱力學能變化量。2）A和B總的熱力學能變化量。 5、和課本上例題3-3一樣的裝置，已知原總管內(nèi)空氣參數(shù)P1，T1(已知T1T0)，罐內(nèi)原有空氣P0，T0，m0，開閥充氣，使罐壓達到P，質(zhì)量為m時關(guān)閉，閥、管路均絕熱。但罐壁是完全透熱的，問充氣過程中通過罐壁與外界是放熱還是吸熱？熱量多大？ 6、同上題條件，但是把罐子改為氣球，且充氣過程緩慢，可以認為氣球壓力一直為P0 ，問充氣過程中

7、通過氣球壁與外界是放熱還是吸熱？熱量多大？ 1.在兩級壓縮活塞式壓氣機裝置中，空氣從初態(tài)p1=1bar，t1=27壓縮到終態(tài)p4=64bar，設(shè)兩氣缸中的可逆多變指數(shù)均為n=1.2，要求壓氣機每小時向外提供4m3的壓縮空氣量，求：1）壓氣機總的耗功率。2）每小時流經(jīng)壓氣機水套及中間冷卻器的水量。設(shè)水流過壓氣機水套及中間冷卻器時的溫升都是15，水比熱cp=4.1868kJ/kg.K，空氣cv=0.717kJ/kg.K, cp=1.004kJ/kg.K 2.某熱機在高溫熱源T1=670K和低溫熱源T2=270K之間可逆循環(huán)，每個循環(huán)熱機從高溫熱源下取得熱量Q1=100KJ,如將低溫熱源溫度降低到T

8、2=220K,那么該熱機可做更多的功。因此可以構(gòu)思一個裝置，采用一個有限大的冷箱，用制冷的方法使其溫度保持在T2，另外用一個可逆制冷機將熱量源源不斷地從冷箱中移走以保持其溫度不變。求該裝置與原先T1T2間工作的熱機裝置相比，誰得到的凈功更大？ 3.某套換熱設(shè)備，可將65的熱水中的20%變成100的高溫水，其余80%熱水由于將熱量傳給溫度為15，最終水溫也降為15，請問此過程可逆還是不可逆？上述裝備在理論上最多能將多大比例的65熱水變成100熱水？ 4、三個質(zhì)量相等，比熱相同且為定值的物體，此ABC三物體的初始溫度分別為100K,300K,300K，如果環(huán)境不供給功和熱量，只借助熱機和制冷機在它

9、們之間工作，問其中任意一個物體能達到的最高溫度是多少？ 5、某絕熱容器，由不導(dǎo)熱的垂直隔板分為L與R兩部分，R部分盛有5kg 37的水，L部分為10kg 72的水，當移去隔板時兩邊的水混合。經(jīng)過一段時間后整個容器的水處于均勻狀態(tài)。環(huán)境的溫度為15，已知水比熱cp=4.1868kJ/kg.K，求混合過程的有效能損失。（要求用熵方法和火用方法分別計算） 1、某職工浴室準備采用太陽能熱水器提供50的熱水，已知工人下班的半小時內(nèi)共需要熱水2m，每臺熱水器的集熱板面積為8，每集熱面積可以提供1000kJ的熱量給熱水，用來把20的水加熱到所需的50，問需要多少臺熱水器？（50度水的比體積為0.001m/k

10、g，水的比熱4.187kJ/kg.K） 2、某燃氣輪機裝置如下圖，已知壓氣機進口處空氣的比焓h1=290kJ/kg,經(jīng)絕熱壓縮后比焓增加到h2=580kJ/kg，空氣和燃料的混合物（燃氣）以c2=20m/s的速度進入燃燒室，燃燒過程中燃氣吸入熱量q=670kJ/kg，該燃氣經(jīng)過噴管后h3=800kJ/kg，流速增加到c3，然后進入動葉片推動其回轉(zhuǎn)做功（過程絕熱），若燃氣在動葉片中熱力狀態(tài)保持不變，最后離開動葉片的速度c4=100m/s，求：1）若空氣流量為100kg/s,壓氣機消耗功率為多少kW？ 2）燃氣在噴管出口處的流速c3是多少？ 3）該裝置的總功率是多少kW？3、如圖，兩股空氣在混合器

11、中混合，忽略動能、位能變化，求出口截面的空氣溫度和流速。 1、利用水蒸氣表，確定冷凝器中p=0.03bar,x=0.92時蒸汽的vx，hx，sx，若此蒸汽定壓凝結(jié)成水，試比較其容積的變化。 2、利用水蒸氣表，確定下列各蒸汽的狀態(tài)和u、h、s值：1）p=5bar,v=0.0011 m/kg；2）p=0.04bar,x=0.95；3）t=200,v=0.12714 m/kg；4）t=230, p=10bar,；5）p=10bar, v=0.2404 m/kg； 3、容積為0.6 m的密閉容器內(nèi)盛有壓力為p=3.6bar的干飽和蒸汽，問蒸汽的質(zhì)量為多少？若對蒸汽進行冷卻，當壓力降低為2bar是，問蒸

12、汽的干度為多少？冷卻過程中由蒸汽向外傳出的熱量為多少？ 4、水蒸氣壓力為p=10bar時，比體積v=0.2 m/kg，若質(zhì)量流量為5kg/s，定溫放出熱流量為6x106kJ/h。求終態(tài)參數(shù)及做功量。 5、壓力為15bar，容積為0.2634 m的干飽和蒸汽，若對其壓縮使容積變?yōu)槌跏嫉囊话?，?）定溫壓縮過程的終態(tài)參數(shù)；2）按PV=定值計算會得到什么樣的結(jié)果？ 已知t1=400, p1=50bar的蒸汽進入汽輪機絕熱膨脹至p2=0.04bar。設(shè)環(huán)境溫度t0=20，求：1）若過程是可逆的，1kg蒸汽所做的膨脹功及技術(shù)功各為多少？2）若汽輪機的相對效率為0.88，求其做功能力損失為多少？ 課本后7

13、-5,7-8,7-9 1、已知白天氣溫為32，氣壓為97.11kpa,空氣相對濕度為80%,晚間氣溫為20,氣壓98.03kpa,問晚間將從空氣中凝結(jié)出百分之多少的露水? 2、分析一個定溫加濕過程，需處理的濕空氣容積流量為6000 m/h，空氣初參數(shù)為：1個大氣壓，15，相對濕度為30%，用于加濕的水溫為15，加濕后使其含濕量達到6 g/kg，問在此過程中是否需要加熱？如需，加熱量是多少？ 3、采用h-d圖解決：1個大氣壓下，空氣溫度30，濕球溫度25，求：水蒸氣分壓力、露點溫度、相對濕度、含濕量。 1、氣體以1kg/s的質(zhì)量流量流經(jīng)噴管作定熵流動在進口1-1截面處測得氣體的參數(shù)為：壓力3.92bar，溫度200，速度20m/s，出口2-2處壓力為1.96bar。求出口2-2處