工程热力学（湛利华）课件PPT版 第1-4章习题课

如图，已知大气压pb=101325Pa，U型管内汞柱高度差H=300mm，气体表B读数为0.2543MPa，求：A室压力pA及气压表A的读数peA1、解：强调：pb是测压仪表所在环境压力2、如图，气缸内充以空气，活塞及负载195kg，缸壁充分导热，取走100kg负载，待平衡后，求：（1）活塞上升的高度（2）气体在过程中作的功，已知解：取缸内气体为热力系—闭口系。首先计算状态1及2的参数：分析：突然取走100kg负载，气体失去平衡，振荡后最终建立新的平衡。虽不计摩擦，但由于非准静态，故过程不可逆，但仍可应用第一定律解析式。过程中质量m不变据由于m2=m1

？不可逆外力注意：活塞及其上重物位能增加向上移动了5cm，因此体系对外力作功且T2=T13、如图，已知活塞与气缸无摩擦，初始时p1=pb，t1=27℃

缓缓加热，使若m=0.1kg，缸径=0.4m，空气求：过程加热量Q解：据题意可以求出；W弹W斥4、充气问题解：取A为CV.——容器刚性绝热忽略动能差及位能差，则若容器A为刚性绝热初态为真空，打开阀门充气，使压力p2=4MPa时截止。若空气u=0.72T求容器A内达平衡后温度T2及充入气体量m。非稳定开口系由或流入：hinδmin

流出：0

内增：uδm解：分别对启动前后气瓶中的空气应用理想气体状态方程，有5：已知：启动柴油机时用空气瓶，开始时，瓶内装有的压缩空气；启动耗气后，瓶中空气的参数变为问：用去的空气质量是多少？=0.3m3由于因此，有即代入已知数据，得因此，用去的空气质量为6、1kg空气从0.1MPa，100℃变化到0.5MPa，1000℃求：1）2）解：空气、压力不太高，作理想气体处理a)取定值比热容b)取平均比热直线查表c)取平均比热表查表定比热:Δu=646.2kJkg;Δh=904.5kJ/kg平均比热直线:Δu=729.9kJkg;Δh=988.1kJ/kg平均比热表:Δu=732.1kJ/kg;Δh=990.4kJkg注:定比热误差较大7、某种理想气体作自由膨胀，求：Δs12。解：1）因容器刚性绝热，气体作自由膨胀即T1=T20又因为是闭口系，m不变，而V2=2V10上述两种结论哪一个对？为什么？?结论：

1）必须可逆2）熵是状态参数，故用可逆方法推出的公式也可用于不可逆过程。3）不可逆绝热过程的熵变大于零。8、0.5kmol某种单原子理想气体，由25℃，2m3可逆绝热膨胀到1atm，然后在此状态的温度下定温可逆压缩回到2m3。1）画出各过程的p-v图及T-s图；2）计算整个过程的Q，W，ΔU，ΔH及ΔS。2）先求各状态参数解：1）等温过程：热量=膨胀功=技术功放热9、封闭气缸中气体初态p1=8MPa，t1=1300℃，经过可逆多变膨胀过程变化到终态p2=0.4MPa，t2=400℃。已知该气体的气体常数Rg=0.287kJ/(kg·K)，试判断气体在该过程中各是放热还是吸热的？[比热容为常数，cV=0.716kJ/(kg·K)]解：1到2是可逆多变过程，对初，终态用理想气体状态方程式有所以多变指数多变过程膨胀功和热量故是吸热过程10、某理想气体经历4个过程，如T-s图1）将各过程画在p-v图上；2）指出过程加热或放热，膨胀或压缩。解：1-31-21-4