熱力學與傳熱學_秦萍_習題熱工基礎

理想氣體熱力過程習題解答習題4-1：已知：可逆定容過程，T1=470K，m=2.5kg .U=295.4kJ/kg R=0.4kJ/kg.K ， k=1.35 求： W、 Q、S解： Cv = R/（k-1）= 0.4/0.35 = 1.143 kJ/kg.KT2 =U/m.Cv +T1 =295.4/（2.51.143） + 470 = 114.18 + 470 =103.4+470 =573.4KW = 0 ，Q = m. u = U = 295.4 kJS =m. Cv。Ln（T2/T1）= 2.51.143ln(573.4/470)=2.85750.19885 = 0.572 kJ/K 習題4-7：已知：空氣、雙級壓縮、t1 = 17 oC ， P1 = 0.1 Mpa ， P3 = 2.5 MpaV = 500 Nm3/h ，n = 1.25 求：（1）P2 ； （2）T3 ； （3）N ； （4）Q解：（1）P2 = P1P3 = （0.1*2.5）1/2= 0.251/2= 0.5 Mpa（2）T3 = T2 = T1（P2 / P1）n-1/n= 290（5）0.2= 290 * 1.38 = 400 k = 127 oC（3）N = mw t = m n /（n - 1）RT1（1 - 50.2）= 5 * 0.287 * 290 （1 - 1.38）m = - 158 .m kJ/kg m = PV/RT = （0.101325*106*500）/（287*273.15） = 517 kg/h = 0.18 kg/s（或 m =( V / 22.4)M = (50029) / 22.4 = 646 kg/h = 0.18 kg/s） N = mw t = 20.18 (-158)= 56.9 KW（4）q = CP（ T1 - T2 ）= 1.004 *（290 400）= - 110.44 kJ/kgQ = m CP（ T1 - T2 ）= 0.18 * 1.004 *（290 400）= - 19.88 KW 氣體流動習題解答習題4-9 已知：漸縮管，m = 0.6 kg/s ，P1= 0.6 MPa ，t1= 600 oC ，P2= 0.4 MPa 。 求：C2 和A2 （按空氣 CP = 7*8.314/2 *28.97 = 1.0045 kJ/kg.k ） 解：C2 = （2k/1-k）RT11-（P2/P1）k-1 / k1/2= （2.8/0.4）287*8731-（0.4/0.6）0.4/1.40. 5 = 438 m/s又 C2 = 2Cp（T1-T2）1/2 T2 = T1（P2 / P1）k-1 / k = 873*0.8906 = 777.5 k C2 = 2*1004 （873 777.5）0.5 = 438 m