熱工基礎(chǔ)第二版課后傅秦生

1、熱工基礎(chǔ)第二版課后答案傅秦生【篇一：熱工課后題答案】一篇工程熱力學(xué)第一章基本觀點(diǎn)指出以下各物理量中哪些是狀態(tài)量，哪些是過程量：答：壓力，溫度，位能，熱能，熱量，功量，密度。指出以下物理量中哪些是強(qiáng)胸懷：答：體積，速度，比體積，位能，熱能，熱量，功量，密度。用水銀差壓計(jì)丈量容器中氣體的壓力，為防備有毒的水銀蒸汽產(chǎn)生，在水銀柱上加一段水。若水柱高200mm，水銀柱高800mm，如圖2-26所示。已知大氣壓力為735mmhg，試求容器中氣體的絕對壓力為多少kpa？解：依據(jù)壓力單位換算phg?800?133.32?1.006?105pa?106.6kpap?pb?(ph2o?phg)?98.0?(1.

2、961?106.6)?206.6kpa4.鍋爐煙道中的煙氣常用上部張口的斜管丈量，如圖2-27所示。若已知斜管傾角?30?，壓力計(jì)中使用?0.8g/cm3的煤油，斜管液體長度l?200mm，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫b?0.1mpa，求煙氣的絕對壓力（用mpa表示）解：p?l?gsin?200?0.8?9.81?0.5?784.8pa?784.8?10?6mpap?pb?pv?0.1?784.8?10?6?0.0992mpa5.一容器被剛性壁分紅兩部分，并在各部裝有測壓表計(jì)，如圖2-28所示，此中c為壓力表，讀數(shù)為110kpa，b為真空表，讀數(shù)為45kpa。若當(dāng)?shù)卮髿鈮簆b?97kpa，求壓力表a的讀數(shù)（

3、用kpa表示）pga?155kpa試述按以下三種方式去系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)與外界見換的能量形式是什么。1）.取水為系統(tǒng)；2）.取電阻絲、容器和水為系統(tǒng)；3）.取圖中虛線內(nèi)空間為系統(tǒng)。答案略。7.某電廠汽輪機(jī)出入處的蒸汽用壓力表丈量，起讀數(shù)為13.4mpa；冷凝器內(nèi)的蒸汽壓力用真空表丈量，其讀數(shù)為706mmhg。若大氣壓力為0.098mpa，試求汽輪機(jī)出入處和冷凝器內(nèi)的蒸汽的絕對壓力（用mpa表示）p1?0.024m7p;ap2?0.003m9pa測得容器的真空度pv?550mmhg，大氣壓力pb?0.098mpa，求容器?0.102mpa，求此時(shí)真空表上的讀內(nèi)的絕對壓力。若大氣壓變成pb?579.8m

4、pa數(shù)為多少mmmpa？p?0.0247mpa,pv假如氣壓計(jì)壓力為83kpa，試達(dá)成以下計(jì)算：1）.絕對壓力為0.1mpa1時(shí)的表壓力；2）.真空計(jì)上的讀數(shù)為70kpa時(shí)氣體的絕對壓力；3）.絕對壓力為50kpa時(shí)的相應(yīng)真空度（kpa）；4）.表壓力為0.25mpa時(shí)的絕對壓力（kpa）。1）.pg?17kpa；2）.p?13kpa；3）.pv?33kpa；4）.p?333kpa。10.攝氏溫標(biāo)取水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為0和100，而華氏溫標(biāo)則相應(yīng)地取為32和212。試導(dǎo)出華氏溫度和攝氏溫度之間的換算關(guān)系，并求出絕對零度所對應(yīng)的華氏溫度。tf?at?b將水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰點(diǎn)值32

5、?f和0，以及沸點(diǎn)值292?f和代入，得?32?0?b?212?100a?b?解該二元一次方程組，得：a?1.8,b?32。從而有tf?1.8t?32當(dāng)t?273.15時(shí)，有tf?1.8?(?273.15_)?32?459.7(?f)氣體進(jìn)行可逆過程，知足pv?c（c為常數(shù)），試導(dǎo)出該氣體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)膨脹功的表達(dá)式，并在p?v圖上定性畫出過程線、示出膨脹功。答案：略某氣體的狀態(tài)方程為pv?rgt，試導(dǎo)出：（1）.定穩(wěn)下氣體p,v之間的關(guān)系；（2）.定壓下氣體v,t之間的關(guān)系；（3）.定容下氣體p,t之間的關(guān)系。第二章熱力學(xué)第必定律一蒸汽動(dòng)力廠，鍋爐的蒸汽產(chǎn)量為q?180?10kg/h

6、，輸出功率為p?55000kw，全廠耗煤qm,c?19.5t/h，煤的發(fā)熱量為qc?30?103kj/kg。蒸汽在鍋爐中吸熱量q?2680kj/kg。試求：1）.該動(dòng)力廠的熱效率?t；2）.鍋爐的效率?b（蒸汽總吸熱量煤的總發(fā)熱量）。解：（1）.鍋爐中蒸汽吸熱量熱效率?t?2）.鍋爐效率?b?蒸汽總放熱量?h?煤的總放熱量?b?h?qm?q?180?103?2680?4.82?10(kj/h)?1.34?10(kw)85p55000?41%?h1.34?10519.5?103?30?103?b?qb,c?qc?1.625?105(kw)3600?h1.34?105?82.5%5?b1.625?

7、10系統(tǒng)經(jīng)一熱力過程，放熱8kj對外做功26kj。為使其返回原狀態(tài)，對系統(tǒng)加熱6kj，問需對系統(tǒng)作功多少？解：由q?u?w得?u?q?w?8?26?34(kj)關(guān)于返回初態(tài)的過程?u?u?34kj?w?q?u?6?34?28kj故需對系統(tǒng)做功28kj。氣體在某一過程只好感汲取了54kj的熱量，同時(shí)熱力學(xué)能增添了94kj。此過程是膨脹過程仍是壓縮過程？系統(tǒng)與外界互換的功是多少？答案：此過程為壓縮過程；此過程中系統(tǒng)與外界互換的功是?40kj。4.1kg空氣由p1?5mpa,t1?0.5mpa膨脹到p2?0.5mpa,t2?500，獲取熱量506kj，對外做膨脹功506kj。接著又從終態(tài)被壓縮到初態(tài)

8、，熱出熱量390kj，試求：1）.膨脹過程空氣熱力學(xué)能的增量；2）.壓縮過空氣熱力學(xué)能的增量；3）.壓縮過程外界耗費(fèi)的功。答案：（1）.?u?0；（2）.?u?0；（3）.w?390kj。閉嘴系統(tǒng)中實(shí)行以下過程，試填充表中的空缺數(shù)據(jù)?！酒簾峁せA(chǔ)綱領(lǐng)(交大)】基礎(chǔ)”課程教課綱領(lǐng)英文名稱：fundamentsofthermodynamicsandheattransfer程編碼：enpo2103學(xué)時(shí)：48學(xué)分：2.5合用對象：機(jī)械工程與自動(dòng)化、資料科學(xué)與工程、飛翔器設(shè)計(jì)與工程、飛翔器制造工程和工程力學(xué)等本科生先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理使用教材及參照書：教材課熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用(第二版)傅秦生趙小

9、明唐桂華.北京：機(jī)械工業(yè)第一版社，2007參照書熱工基礎(chǔ)張學(xué)學(xué)，李桂馥.北京：高等教育第一版社2000傳熱學(xué)（第四版）楊世銘陶文銓.北京：高等教育第一版社2006工程熱力學(xué)劉桂玉劉志剛陰建民何雅玲.北京：高等教育第一版社1998一、課程性質(zhì)、目的及任務(wù)熱工基礎(chǔ)是講解熱能與機(jī)械能互相變換基本理論和熱量傳達(dá)規(guī)律，以提升熱能利用完美程度的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程與自動(dòng)化專業(yè)、資料學(xué)院資料科學(xué)與工程專業(yè)、航空航天學(xué)院飛翔器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)、飛翔器制造工程專業(yè)和建力學(xué)院工程力學(xué)等專業(yè)的一門必修課程。本課程為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程和未來解決熱工領(lǐng)域的工程技術(shù)問題確立堅(jiān)固的基礎(chǔ),如：熱能和機(jī)械能的互相

10、變換，熱量傳達(dá)，溫度場和資料熱應(yīng)力剖析，耗散構(gòu)造和相關(guān)本構(gòu)構(gòu)造、熱力耦合問題的解決等。經(jīng)過本課程學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生掌握包含熱力學(xué)和傳熱學(xué)雙方面的熱工理論知識(shí)，獲取相關(guān)熱科學(xué)的基本計(jì)算訓(xùn)練和解決相關(guān)熱工工程問題的基本能力。同時(shí)還應(yīng)為學(xué)生對熱學(xué)科的建模和問題的辦理確立基礎(chǔ)。二、教課基本要求1掌握熱能和機(jī)械能互相變換的基本規(guī)律，以解決工程實(shí)質(zhì)中相關(guān)熱能和機(jī)械能互相變換的能量剖析計(jì)算和不行逆剖析計(jì)算；2掌握包含理想氣體、蒸氣和濕空氣在內(nèi)的常用工質(zhì)的物性特色，能嫻熟應(yīng)用常用工質(zhì)的物性公式和圖表進(jìn)行物性計(jì)算；3掌握不一樣工質(zhì)熱力過程的基本剖析方法，能對工程熱力過程進(jìn)行計(jì)算，擁有解決實(shí)質(zhì)工程中相關(guān)熱能變換的能

11、量剖析和計(jì)算能力；4掌握包含導(dǎo)熱、對流換熱、輻射換熱三種熱量傳達(dá)方式的機(jī)理，從而掌握熱量傳達(dá)的基本規(guī)律和基本理論；5能對較簡單的工程傳熱問題進(jìn)行剖析和計(jì)算，擁有解決較簡單的傳熱問題，特別解決是與力學(xué)剖析相關(guān)的傳熱問題的能力；三、教課內(nèi)容及要求第一章能源概論內(nèi)容:能源和熱能利用的基本知識(shí)：本學(xué)科研究對象，主要內(nèi)容和方法。要求：使學(xué)生掌握本學(xué)科的研究概略；認(rèn)識(shí)能源和熱能利用的概略，能源利用和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可連續(xù)發(fā)展的關(guān)系，節(jié)能的重要意義；正確認(rèn)識(shí)、理解本課程與專業(yè)的關(guān)系。第二章熱能變換的基本觀點(diǎn)和基本定律第一節(jié)熱能變換的基本觀點(diǎn)內(nèi)容:熱力系與工質(zhì)；狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)；熱力參數(shù)坐標(biāo)圖；熱力過程和熱力循環(huán)。要

12、求：要修業(yè)生正確理解熱能變換中常用的一些術(shù)語，基本觀點(diǎn)。應(yīng)使學(xué)生掌握熱力系及其分類，均衡狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)，狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特色。關(guān)于熱力過程側(cè)重講明可逆過程。使學(xué)生認(rèn)識(shí)熱力循環(huán)及其性能指標(biāo)。第二節(jié)熱力學(xué)第必定律內(nèi)容:熱力學(xué)第必定律的實(shí)質(zhì)；儲(chǔ)藏能，熱力學(xué)能和焓；閉嘴系的能量方程；穩(wěn)固流動(dòng)的能量方程。2.要求：熱力學(xué)第必定律是全書的要點(diǎn)之一和熱工計(jì)算基礎(chǔ)。應(yīng)透辟講清閉嘴系與穩(wěn)固流動(dòng)系的能量方程。講清焓的觀點(diǎn)。使學(xué)生掌握熱力學(xué)第必定律的實(shí)質(zhì)，要點(diǎn)掌握怎樣利用能量方程解決實(shí)質(zhì)工程中能量變換問題。第三節(jié)熱力學(xué)第二定律內(nèi)容:熱力過程的方向；熱力學(xué)第二定律及其表述；卡諾循環(huán)和卡諾定理；狀態(tài)參數(shù)熵；熵增原理；能量

13、的質(zhì)量與能量貶值原理。要求：使學(xué)生掌握熱力學(xué)第二定律不一樣表述的內(nèi)涵。掌握卡諾循環(huán)和卡諾定理及其意義。使學(xué)生理解熵參數(shù)的內(nèi)涵。經(jīng)過熵增原理使學(xué)生要點(diǎn)掌握熵產(chǎn)的計(jì)算剖析，并判斷過程的不行逆性。認(rèn)識(shí)能量貶值原理的實(shí)質(zhì)。第三章熱能變換物質(zhì)的熱力性質(zhì)和熱力過程：第一節(jié)物質(zhì)的三態(tài)及相變過程內(nèi)容：物質(zhì)的p-v-t圖，三種集態(tài)及相變過程。p-t相圖，三相點(diǎn)。要求：使學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的三態(tài)及相變過程，掌握三相點(diǎn)的特色。第二節(jié)理想氣體的熱力性質(zhì)和熱力過程內(nèi)容：理想氣體的狀態(tài)方程，理想氣體的比熱容。理想氣體的熱力學(xué)能，焓和熵的計(jì)算剖析?；旌蠚怏w熱力性質(zhì)簡介。理想氣體的四個(gè)基本熱力過程和多變過程。要求：使學(xué)生掌握利用理

14、想氣體的狀態(tài)方程計(jì)算理想氣體的基本狀態(tài)參數(shù)，掌握理想氣體的比熱容，理想氣體的熱力學(xué)能，焓和熵的計(jì)算。認(rèn)識(shí)混淆氣體熱力性質(zhì)。掌握理想氣體的基本熱力過程和多變過程的過程方程、基本狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系、熱量和功量的計(jì)算，掌握理想氣體的熱力過程在p-v和t-s圖上的表示和剖析。第三節(jié)蒸氣熱力性質(zhì)和熱力過程內(nèi)容：蒸氣熱力性質(zhì)的特色、術(shù)語；蒸氣熱力性質(zhì)圖表及其應(yīng)用；蒸氣熱力過程的剖析和計(jì)算。2.要求：使學(xué)生掌握蒸氣熱力性質(zhì)的特色，掌握利用蒸氣熱力性質(zhì)圖表進(jìn)行蒸氣狀態(tài)參數(shù)的查算；關(guān)于蒸氣過程的剖析和計(jì)算應(yīng)講清解題步驟，使學(xué)生能利用蒸氣熱力性質(zhì)圖表依據(jù)熱力學(xué)第一和第二定律進(jìn)行蒸氣熱力過程的剖析和計(jì)算。第四節(jié)濕空氣

15、內(nèi)容：濕空氣的觀點(diǎn)；濕空氣的狀態(tài)參數(shù)；焓濕圖及其應(yīng)用。要求：掌握濕空氣狀態(tài)參數(shù)的物理意義，能利用分析式和焓濕圖計(jì)算濕空氣的狀態(tài)參數(shù)，認(rèn)識(shí)濕空氣基本熱力過程的剖析計(jì)算。第四章熱量傳達(dá)的基本理論第一節(jié)熱量傳達(dá)的三種基本方式簡介內(nèi)容：導(dǎo)熱，對流換熱和輻射換熱三種熱量傳達(dá)的基本方式簡介。2.要求：使學(xué)生認(rèn)識(shí)熱量傳達(dá)的三種基本方式及其特色。2.第二節(jié)導(dǎo)熱內(nèi)容：傅里葉定律；溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)；導(dǎo)熱微分方程及定解條件；經(jīng)過平壁及圓筒壁的導(dǎo)熱、熱阻。經(jīng)過肋片的導(dǎo)熱。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的特色；一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程剖析求解，諾漠圖；簡單形狀物體的一維非穩(wěn)態(tài)問題工程計(jì)算；集總參數(shù)法。要求：使學(xué)生掌握傅里葉定律；認(rèn)識(shí)二維無內(nèi)熱源

16、導(dǎo)熱微分方程；要點(diǎn)掌握溫度場的求解，經(jīng)過平壁和圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算公式。掌握熱阻觀點(diǎn)及其應(yīng)用；學(xué)生掌握簡單形狀物體的非穩(wěn)態(tài)問題工程計(jì)算方法和集總參數(shù)法。第三節(jié)對流換熱內(nèi)容：對流換熱概說，牛頓公式與影響對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的要素；速度界限層和溫度界限層觀點(diǎn)；量綱剖析與準(zhǔn)則方程式；管內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱的特色及實(shí)驗(yàn)關(guān)系式；外掠單管、管制強(qiáng)迫對流的特色實(shí)驗(yàn)關(guān)系式；大空間自然對流換熱的特色及其實(shí)驗(yàn)關(guān)系式；有相變的對流換熱的特色及其實(shí)驗(yàn)關(guān)系式。要求：掌握牛頓公式及影響對流換熱的各樣要素，掌握界限層觀點(diǎn)及準(zhǔn)則方程式的意義和應(yīng)用。使學(xué)生要點(diǎn)掌握采用適合的準(zhǔn)則方程進(jìn)行強(qiáng)迫對流換熱和自然對流換熱的計(jì)算。認(rèn)識(shí)有相變的對

17、流換熱的特色。第四節(jié)輻射換熱內(nèi)容：熱輻射的實(shí)質(zhì)與特色；熱輻射的基本定律；黑體間的輻射換熱及角系數(shù)；灰體間輻射換熱及網(wǎng)絡(luò)法。2.要求：使學(xué)生掌握熱輻射的實(shí)質(zhì)與特色。掌握斯蒂芬波耳茨曼，基爾霍夫定律。正確理解有效輻射、灰體和角系數(shù)的觀點(diǎn)。掌握利用網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行灰體間輻射換熱的計(jì)算方法第五章熱工基礎(chǔ)的應(yīng)用第一節(jié)壓氣機(jī)及氣體的壓縮內(nèi)容：壓氣機(jī)的工作原理和分類；壓氣機(jī)的耗功計(jì)算及省功節(jié)能的方法。要求：使學(xué)生掌握活塞式壓氣機(jī)和葉輪式壓氣機(jī)的耗功計(jì)算，以及省功方法的熱力學(xué)原理。第二節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)裝置及循環(huán)內(nèi)容：燃?xì)廨啓C(jī)裝置及循環(huán)構(gòu)成；燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的能量剖析計(jì)算。要求：使學(xué)生掌握燃?xì)廨啓C(jī)裝置的設(shè)施與循環(huán)流程；掌握燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的能量剖析計(jì)算；可以剖析影響燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)熱效率的主要要素。第三節(jié)制冷裝置及循環(huán)內(nèi)容：蒸氣壓縮制冷裝置及循環(huán)構(gòu)成；蒸氣壓縮制冷循環(huán)的能量剖析計(jì)算。要求：使學(xué)生掌握蒸氣壓縮制冷裝置的設(shè)施與循環(huán)流程；掌握蒸氣壓縮制冷循環(huán)的能量剖析計(jì)算。第五節(jié)換熱器及其