工程热力学第六版第三章课后答案

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工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)

标签:文库时间:2025-02-15
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2-2.已知N2的M=28,求(1)N2的气体常数;(2)标准状态下

p2?pg2?B

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2的质量

(2) (3) (4)

N2

的比容和密度;(3)

p?0.1MPa,t?500℃时的摩尔容积Mv。

解:(1)N2的气体常数

m?m1?m2?m=12.02kg

vp2p1(?) RT2T1(5)

将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得

R?R08314?=296.9J/(kg?K) M282-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题

(2)标准状态下N2的比容和密度

v?RT296.9?2733?=0.8m/kg p10132513=1.25kg/m vm?m1?m2?=41.97kg

??(3)

vp2p130099.3101.325(?)?(?)?1000RT2T1287300273p?0.1MPa,t?500℃时的摩尔容积

2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐

工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)

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工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)

2-2.已知N2的M=28,求(1)N2的气体常数;(2)标准状态下

p2 pg2 B

T1 t1 273 T2 t2 273

压入的CO2的质量

(2) (3) (4)

N2

的比容和密度;(3)

p 0.1MPa,t 500℃时的摩尔容积Mv。

解:(1)N2的气体常数

m m1 m2

m=12.02kg

vp2p1

( ) RT2T1

(5)

将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得

R

R08314

=296.9J/(kg K) M28

2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题

(2)标准状态下N2的比容和密度

v

RT296.9 2733

=0.8m/kg p10132513=1.25kg/m v

m m1 m2

=41.97kg

(3)

vp2p130099.3101.325( ) ( ) 1000RT2T1287300273

p 0.1MPa,t 500℃时的摩尔容积

2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3,充入容积8.5 m3

工程热力学第六版素材第07章 水蒸气

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第七章 水蒸气

1.基本概念

未饱和水: 水温低于饱和温度的水称为未饱和水(也称过冷水).

饱和水: 当水温达到压力P所对应的饱和温度ts时,水将开始沸腾,这时的水称为饱和水。

湿饱和蒸汽:把预热到ts的饱和水继续加热,饱和水开始沸腾,在定温下产生蒸汽而形成饱和液体和饱和蒸汽的混合物,这种混合物称为湿饱和蒸汽,简称湿蒸汽。

干饱和蒸汽:湿蒸汽的体积随着蒸汽的不断产生而逐渐加大,直至水全部变为蒸汽,这时的蒸汽称为干饱和蒸汽(即不含饱和水的饱和蒸汽)。

2.常用公式

干度:

x?湿蒸汽的参数:

mvmv?mw

vx?xv???(1?x)v??v??x(v???v?) vx?xv??(当p不太大,x不太小时) hx?xh???(1?x)h??h??x(h???h?)?h??xr

sx?xs???(1?x)s??s??x(s???s?)?s??xr Tsux?hx?pvx

过热蒸汽的焓:

h?h???cpm(t?ts)

其中cpm(t?ts)是过热热量,t为过热蒸汽的温度,cpm为过热蒸汽由t到ts的平均比定压热容。

过热蒸汽的热力学能:

u?h?pv

过热蒸汽的熵:

rdTrTs?s????cp?s???cpmln

TsTsTTsTs水蒸气定压过程

工程热力学第六版素材第二章 气体的热力性质

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第二章 气体的热力性质

本章要求:掌握理想气体和实际气体概念,熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。了解实际气体状态方程的各种表述形式及应用的适用条件。

1.基本概念

理想气体:气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力(引力和斥力)、不占有体积的质点所构成。

比热:单位物量的物体,温度升高或降低1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热。 定容比热:在定容情况下,单位物量的物体,温度变化1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的定容比热。

定压比热:在定压情况下,单位物量的物体,温度变化1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的定压比热。

定压质量比热:在定压过程中,单位质量的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压质量比热。

定压容积比热:在定压过程中,单位容积的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压容积比热。

定压摩尔比热:在定压过程中,单位摩尔的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压摩尔比热。

定容质量比热:在定容过程中,单位质量的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为

第三章化学热力学

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第三章 化学热力学

1.H2(g) + O2(g)? H2O(l)(298K)的Qp与QV之差(kJ·mol-1)是………………………()

(A) -3.7 (C) 1.2

(B) 3.7 (D) -1.2

= -55.6 kJ·mol-1,

2.已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应,其中和热是-12.1 kJ·mol-1, H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l),

则1 mol HCN 在溶液中电离的热效应(kJ·mol-1)是……………()

(A) -67.7 (C) 43.5

(B) -43.5 (D) 99.1

3.已知 2PbS(s) + 3O2(g) = 2PbO(s) + 2SO2(g),= -843.4 kJ·mol-1 ,则该反应的QV值是…………………………………………………………………………()

(A) 840.9 (C) -845.9

(B) 845.9 (D) -840.9

4.如果体系经过一系列变化,最后又变到初始状态,则体系的………………………()

(A) Q = 0W = 0 ΔU = 0 ΔH = 0 (C) Q = W

ΔU = Q - W ΔH = 0

(B) Q ? 0

第三章 统计热力学

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第六章 统计热力学

一、选择题

1. 下面有关统计热力学的描述,正确的是: ( )

(A) 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系; (B) 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系; (C) 统计热力学是热力学的理论基础;

(D) 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科。

2. 在统计热力学中,物系的分类常按其组成的粒子能否被辨别来进行,按此原则,下列 说法正确的是: ( )

(A) 晶体属离域物系而气体属定域物系; (B) 气体和晶体皆属离域物系;

(C) 气体和晶体皆属定域物系; (D) 气体属离域物系而晶体属定域物系。 3. 在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时,令∑ni = N,∑niεi = U,这是因为 所研究的体系是: ( ) (A) 体系是封闭的,粒子是独立的; (B) 体系是孤立的,粒子是相依的; (C) 体系是孤立的,粒子是独立的; (D) 体系是封闭的,粒子是相依的。

热力学与统计物理答案第三章

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第三章 单元系的相变

3.1 证明下列平衡判据(假设S>0);

(a)在S,V不变的情形下,稳定平衡态的U最小. (b)在S,p不变的情形下,稳定平衡态的H最小. (c)在H,p不变的情形下,稳定平衡态的S最小. (d)在F,V不变的情形下,稳定平衡态的T最小. (e)在G,p不变的情形下,稳定平衡态的T最小. (f)在U,S不变的情形下,稳定平衡态的V最小. (g)在F,T不变的情形下,稳定平衡态的V最小.

解:为了判定在给定的外加约束条件下系统的某状态是否为稳定的平衡状态,设想系统围绕该状态发生各种可能的自发虚变动. 由于不存在自发的可逆变动,根据热力学第二定律的数学表述(式(1.16.4)),在虚变动中必有

?U?T?S??W, (1)

式中?U和?S是虚变动前后系统内能和熵的改变,?W是虚变动中外界所做的功,T是虚变动中与系统交换热量的热源温度. 由于虚变动只涉及无穷小的变化,T也等于系统的温度. 下面根据式(1)就各种外加约束条件导出相应的平衡判据.

(a) 在S,V不变的情形下,有

?S?0,?W?0.

根据式(1),在虚变动中必有

?U?0.

第三章 热力学第二定律

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第三章 热力学第二定律 一、选择题

1.理想气体与温度为T 的大热源接触,做等温膨胀吸热Q,而所做的功是变到相同终态最大功的20%,则体系的熵变为 ( ) A.ΔS = 5Q /T B.ΔS = Q /T

CΔS= Q/5T D.ΔS =T/Q A 2.下列过程哪一种是等熵过程 ( ) A. 1mol 某液体在正常沸点下发生相变 B. 1mol 氢气经一恒温可逆过程 C. 1mol 氮气经一绝热可逆膨胀或压缩过程 D. 1mol 氧气经一恒温不可逆过程

C

3.dG = ?SdT+Vdp 适用的条件是( ) A.只做膨胀功的单组分,单相体系 B. 理想气体

C. 定温、定压 D. 封闭体系 A 4.熵变△S 是

(1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和 (3) 与过程无关的状态函数 (4

第三章 热力学第二定律

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第三章 热力学第二定律 一、选择题

1.理想气体与温度为T 的大热源接触,做等温膨胀吸热Q,而所做的功是变到相同终态最大功的20%,则体系的熵变为 ( ) A.ΔS = 5Q /T B.ΔS = Q /T

CΔS= Q/5T D.ΔS =T/Q A 2.下列过程哪一种是等熵过程 ( ) A. 1mol 某液体在正常沸点下发生相变 B. 1mol 氢气经一恒温可逆过程 C. 1mol 氮气经一绝热可逆膨胀或压缩过程 D. 1mol 氧气经一恒温不可逆过程

C

3.dG = ?SdT+Vdp 适用的条件是( ) A.只做膨胀功的单组分,单相体系 B. 理想气体

C. 定温、定压 D. 封闭体系 A 4.熵变△S 是

(1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和 (3) 与过程无关的状态函数 (4

第三章热力学第二定律

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第三章 热力学第二定律

(一)主要公式及其适用条件

1、热机效率

???W/Q1?(Q1?Q2)/Q1?(T1?T2)/T1

式中:Q1及Q2分别为工质在循环过程中从高温热源T1所吸收的热量和向低温热源T2所放出的热量,W为在循环过程中热机对环境所作的功。此式适用于在两个不同温度的热源之间所进行的一切可逆循环。

2、卡诺定理的重要结论

??0,可逆循环 Q1/T1?Q2/T2??0,不可逆循环?不论是何种工作物质以及在循环过程中发生何种变化,在指定的高、低温热源之间,一切要逆循环

的热温商之和必等于零,一切不可逆循环的热温商之和必小于零。 3、熵的定义式

dS=dQr/T

式中:dQr为可逆热,T为可逆传热dQr时系统的温度。此式适用于一切可逆过程熵变的计算。 4、克劳修斯不等式

?不可逆过程2 ?S??(dQ/T)?1可逆过程?def上式表明,可逆过程热温商的总和等于熵变,而不可逆过程热温商的总和必小于过程的熵变。

5、熵判据

??0,不可逆,过程能自动进行?S(隔) = ?S(系统) + ?S(环境)?

??0,可逆,系统处于平衡态此式适用于隔离系统。只有隔离系统的总熵变才可人微言轻过程自动进行与平衡的判据。在隔离系统一切可能自动进行的过