工程热力学课后习题解答(章)

《工程热力学》（第五版）部分作业题解答解：质量、体积、内能、动能、位能比容、密度、压力、温度解：若取铁棒为闭口系统，铁棒内各截面温度虽不随时间变化，但受到高温热源与低温热源的外部作用，按平衡态的定义，铁棒并没有处于平衡态，只是达到了稳定状态．一旦取掉高温热源与低温热源的外部作用，铁棒内部截面温度必定随时间发生变化，直到温度均匀止．说明：由此例可见要注意区分稳定与平衡两种不同的概念。稳定状态时状态参数虽不随时间改变，伹它是靠外界影响来维持的．平衡状态是不受外界影响时参数不随时间变化的状态。两者有所区别，但又有联系，平衡必稳定，稳定未必平衡。解（1）可以是可逆过程．也可以是不可逆过程，取决于热源温度与水温是否相等。若两者不等，则存在外部的传热不可逆因素．便是不可逆过程。（2）对刚性容器内的水作功，只可能是搅拌功，伴有摩擦扰动，因而有内不可逆因素．是不可逆过程．（3）是可逆的.无温差、力差无限小、无耗散效应。

（4）是不可逆过程．有传热温差。1-8:不对，热量的多少和热力过程有关，是过程量，因此不能说温度高的物体比温度低的物体具有更多的热量。1-1（1）1.6MPa

（2）96kPa(3)10kPa(4)0.9MPa1-5(1)

kJ(2)解：解：注意：答案为31.6%不对！1-9(1)解：(3)按定值比热容计算2-14法二：法二：(3)按定值比热容计算2-8此题需求出的压强（1）T2=582K=309℃

（2）V2=0.5m3/kg

2-17、2-18的答案见教材p261页。3-5解：取水箱、叶轮及水为控制体由题意知：℃物体降落以后水的平衡温度是26.32℃。℃3-6闭口系统、任何工质、任何过程闭口系统、任何工质、可逆过程闭口系统、理想气体可逆过程或闭口系统、实际气体可逆定容过程稳定流动开口系统、任何工质、可逆定压过程稳定流动开口系统、理想气体可逆过程或稳定流动开口系统、实际气体可逆定压过程3-10解：(1)不正确，如理想气体定温过程：q=w,△u=0(2)不正确，如被隔板分成A、B两部分的刚性绝热容器中的气体在抽去隔板后，气体膨胀了，但不对外做功。(3)正确。(4)正确。（1）取礼堂中的空气为热力系统（2）取礼堂空气和所有人为热力系统空气温度的升高是由于空气的热力学能增加的原因。解：KJ/h3-6略解：取整个容器内壁所围空间为系统，该系统是闭口系。AB解：设风机的出口温度为tout,取风机为控制体，属稳定流动开口系统。忽略风机的动能、位能的变化，得即：℃（2）取风机和加热器为控制体，属稳定流动开口系统。忽略此控制体的动能、位能的变化，得（3）正确。因为稳定流动开口系统方程适用于可逆过程和不可逆过程。以上数据的计算与是否有无摩擦无关。解：（1）用定值比热容计算：J/（kg.K)J/（kg.K)J/（kg.K)kJ/kgkJ/kgkJ/kg(2)用平均比热容计算kJ/（kg.K)kJ/（kg.K)kJ/（kg.K)kJ/kgkJ/（kg.K)kJ/kgkJ/kg解：取混合器为控制体混合前后能量平衡：K℃解：kJ/kgKKkPakJ/kg.KkJ/kgkJ/kgkJ/（kg.K)思考题4-34-2解(2)（2）J/（kg.K)kJ/kgJ/(kg.K)4-24-24-6略解：即kJ/（kg.K)kJ/（kg.K)kJ/（kg.K)解： kg/hkWKkW解：故应采用两级压缩。℃℃KMPa℃解：法一：由热源、冷源及循环发动机组成孤立系统根据孤立系统熵增原理知该循环发动机不能实现。法二：根据卡诺定理知该循环发动机不能实现。根据克劳修斯积分不等式知该循环发动机不能实现。法三：解：kJ/kgkJ/kgkJ/kg5-19KkJ/（kg.K)kJ/（kg.K)kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/KkJ/K解、5-23：解：取空气涡轮机为控制体，属稳定流动开口系统，忽略其动能、位能的变化有：kJ/kgkJ/（kg.K)5-23：空气稳定流过涡轮机，空气的火用值为焓火用（1）初态空气具有的火用值为：kJ/kg5-23：终态空气具有的火用值为：（2）kJ/kgkJ/kg答：不正确。孤立系统熵增大的过程必须是不可逆过程。答：不正确。孤立系统熵减少的过程才无法进行。答：不正确。例如闭口系不可逆过程答：不正确。系统熵增大的可逆过程必然是吸热过程；系统熵增大的过程可能是放热过程。例如闭口系不可逆过程即可能如此。答：不正确。系统熵减少的可逆过程必然是放热过程；系统熵减少的过程不可能是吸热过程。答：不正确。对不可逆循环，工质熵的变化答：不正确。熵是状态参数。工质熵的变化只与初、终态有关，而与过程的可逆与否无关。等于答：正确。因为解：根据克劳修斯积分不等式知：这个过程能实现，但是不可逆过程。

第七章7-1解：（1）p=0.01MPa；ts=45.799℃（由附表2得）t=80℃＞ts，过热蒸汽，h=2648.9KJ／kg（附表3）（2）p=0.05MPa，ts=81.339℃（由附表2得）t=80℃，t＜ts，未饱和水，h=h’=340.55KJ／kg（附表3）近似认为是未饱和水（3）p=0.1MPa；ts=99.634℃（由附表2得）t=80℃＜ts，未饱和水，h=334.97KJ／kg（附表3）（4）p=0.5MPa；ts=151.867℃（由附表2得）t=80℃＜ts，未饱和水，h=335.29KJ／kg（附表3）（5）p=1MPa；ts=179.916℃（由附表2得）t=80℃＜ts，未饱和水，h=335.69KJ／kg（附表3）7-27-3解：先在h-s图上作出热力过程图查得7-7解：在h-s图上，找到状态点1.查得查附表2，p=0.3MPa时，∴湿蒸汽冷凝过程放出的热量：负号表示放热。由热平衡得：

第八章8-1解：查水蒸汽表查得：线性插值Ps=3173.6Pa而代入（1）得：8-2解：查水蒸汽表查得：8-6解：在h-s图上，由，及定出1点，过1点作等焓线与交点确定2点。过2点，作等d线与的交点，确定3点。湿空气：在h-d图上，读出：8-9解：用h-d图