郑大工程热力学例题详细答案

工程热力学例题

1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时，吸入热量80KJ/kg，并对外做功 30KJ/Kg。 (1)、过程沿adb进行，系统对外作功10KJ/kg，问系统吸热多少?

(2)、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg，则系统与外界交换热量的方向和大小如何?

(3)、若ua=0，ud=40KJ/Kg，求过程ad和db的吸热量。

解：对过程acb，由闭口系统能量方程式得：

（1）、对过程adb闭口系统能量方程得：

（2）、对b-a过程，同样由闭口系统能量方程得：

即，系统沿曲线由b返回a时，系统放热70KJ/Kg。

(3)、当ua=0，ud=40KJ/Kg，由ub-ua=50KJ/Kg，得ub=50KJ/Kg，且：

（定容过程过程中膨胀功wdb=0）

过程ad闭口系统能量方程得：

过程db闭口系统能量方程得：

2.安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h，假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了：（1）在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少？（2）把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统，假设对外界没有传热，系统内能变化多少？如何解释空气温度的升高。 解：（1）热

工程热力学答案

一、填空题 第一章

１．功和热量都是与 过程 有关的量。 2．热量的负值代表 工质向外放热 。 3．功的正值代表 工质膨胀对外作功 。

4．循环中各个过程功的代数和等于 循环净功 。 5．循环中作功与耗功的绝对值之差等于 循环净功 。 6、热效率ηt定义为 循环净功与消耗热量的比值 。

7．如果工质的某一热力学量的变化量与过程路径无关，而只与过程的初态和终态有关，则该热力学量必是一个 状态 参数。 8．如果可使工质沿某一过程相同的途径逆行回复到原态，并且 与之相关的外界也回复到原态、不留下任何变化 ，则该过程为可逆过程。

9．不存在任何能量的不可逆损耗的准平衡过程是 可逆 过程。

10．可逆过程是指 工质能经原过程路径逆向进行恢复到初态，并在外界不留下任何改变的过程 。

11．平衡过程是 整个过程中始终保持热和力的平衡的过程 。

１2．热力系统的平衡状态是指在 不受外界影响 的条

工程热力学答案

一、填空题 第一章

１．功和热量都是与 过程 有关的量。 2．热量的负值代表 工质向外放热 。 3．功的正值代表 工质膨胀对外作功 。

4．循环中各个过程功的代数和等于 循环净功 。 5．循环中作功与耗功的绝对值之差等于 循环净功 。 6、热效率ηt定义为 循环净功与消耗热量的比值 。

7．如果工质的某一热力学量的变化量与过程路径无关，而只与过程的初态和终态有关，则该热力学量必是一个 状态 参数。 8．如果可使工质沿某一过程相同的途径逆行回复到原态，并且 与之相关的外界也回复到原态、不留下任何变化 ，则该过程为可逆过程。

9．不存在任何能量的不可逆损耗的准平衡过程是 可逆 过程。

10．可逆过程是指 工质能经原过程路径逆向进行恢复到初态，并在外界不留下任何改变的过程 。

11．平衡过程是 整个过程中始终保持热和力的平衡的过程 。

１2．热力系统的平衡状态是指在 不受外界影响 的条

工程热力学答案

一、填空题 第一章

１．功和热量都是与 过程 有关的量。 2．热量的负值代表 工质向外放热 。 3．功的正值代表 工质膨胀对外作功 。

4．循环中各个过程功的代数和等于 循环净功 。 5．循环中作功与耗功的绝对值之差等于 循环净功 。 6、热效率ηt定义为 循环净功与消耗热量的比值 。

7．如果工质的某一热力学量的变化量与过程路径无关，而只与过程的初态和终态有关，则该热力学量必是一个 状态 参数。 8．如果可使工质沿某一过程相同的途径逆行回复到原态，并且 与之相关的外界也回复到原态、不留下任何变化 ，则该过程为可逆过程。

9．不存在任何能量的不可逆损耗的准平衡过程是 可逆 过程。

10．可逆过程是指 工质能经原过程路径逆向进行恢复到初态，并在外界不留下任何改变的过程 。

11．平衡过程是 整个过程中始终保持热和力的平衡的过程 。

１2．热力系统的平衡状态是指在 不受外界影响 的条

工程热力学答案

一、填空题 第一章

１．功和热量都是与 过程 有关的量。 2．热量的负值代表 工质向外放热 。 3．功的正值代表 工质膨胀对外作功 。

4．循环中各个过程功的代数和等于 循环净功 。 5．循环中作功与耗功的绝对值之差等于 循环净功 。 6、热效率ηt定义为 循环净功与消耗热量的比值 。

7．如果工质的某一热力学量的变化量与过程路径无关，而只与过程的初态和终态有关，则该热力学量必是一个 状态 参数。 8．如果可使工质沿某一过程相同的途径逆行回复到原态，并且 与之相关的外界也回复到原态、不留下任何变化 ，则该过程为可逆过程。

9．不存在任何能量的不可逆损耗的准平衡过程是 可逆 过程。

10．可逆过程是指 工质能经原过程路径逆向进行恢复到初态，并在外界不留下任何改变的过程 。

11．平衡过程是 整个过程中始终保持热和力的平衡的过程 。

１2．热力系统的平衡状态是指在 不受外界影响 的条

西安交通大学

“工程热力学” 课程教学大纲

英文名称: Engineering Thermodynamics 课程编号: C03006 课程类型: 工程科学 学 时: 64 学 分: 4

适用对象: 热能与动力工程,建筑环境与设备工程,核工程与核技术,过程装备与控制工程

使用教材及参考书: 刘桂玉, 刘志刚, 阴建民, 何雅玲编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版 社,1998

参考书: (1)朱明善, 刘颖, 林兆庄, 彭晓峰编. 工程热力学. 北京: 清华大学出版社,1996

(2)沈维道, 郑佩芝, 蒋淡安合编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1983 (3)曾丹苓, 敖越, 朱克雄等合编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1987 (4)Michael J.Moran, Howard N.Shapiro. Fundamentals of Engineering Thermodynamics.

2nd ed. New York: John Wiley & Sons,1992 一．课程性质、目的和任务

工程热力学是研究热能和其他形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及提高能量利

用经济性的一门学科。它是我校热能与动力工程,

《工程热力学》课程套题库

第1套题……………………………………1～5页 第11套题……………………………………48～52页

第2套题……………………………………6～10页 第12套题……………………………………53～57页

第3套题……………………………………11～15页 第13套题……………………………………58～62页

第4套题……………………………………16～21页 第14套题……………………………………63～68页

第5套题……………………………………22～26页 第15套题……………………………………69～73页

第6套题……………………………………22～26页 第16套题……………………………………74～78页

第7套题……………………………………27～31页 第17套题……………………………………79～83页

第8套题……………………………………32～36页 第18套题……………………………………84～88页

第9套题……………………………………37～42页 第19套题……………………………………89～94页

《工程热力学》课程套题库

第1套题……………………………………1～5页 第11套题……………………………………48～52页

第2套题……………………………………6～10页 第12套题……………………………………53～57页

第3套题……………………………………11～15页 第13套题……………………………………58～62页

第4套题……………………………………16～21页 第14套题……………………………………63～68页

第5套题……………………………………22～26页 第15套题……………………………………69～73页

第6套题……………………………………22～26页 第16套题……………………………………74～78页

第7套题……………………………………27～31页 第17套题……………………………………79～83页

第8套题……………………………………32～36页 第18套题……………………………………84～88页

第9套题……………………………………37～42页 第19套题……………………………………89～94页

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第1套题……………………………………1～5页 第11套题……………………………………48～52页

第2套题……………………………………6～10页 第12套题……………………………………53～57页

第3套题……………………………………11～15页 第13套题……………………………………58～62页

第4套题……………………………………16～21页 第14套题……………………………………63～68页

第5套题……………………………………22～26页 第15套题……………………………………69～73页

第6套题……………………………………22～26页 第16套题……………………………………74～78页

第7套题……………………………………27～31页 第17套题……………………………………79～83页

第8套题……………………………………32～36页 第18套题……………………………………84～88页

第9套题……………………………………37～42页 第19套题……………………………………89～94页

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2-6 50kg废气和75kg的空气混合。已知废气中各组成气体的质量分数为

wco2?14%,wo2?6%,w?2O?5%,wN2?75%，空气中 O2,N2的质量分数为wo2?23.2%,wN2?76.8%。混合后气体压力 p?0.3MPa，试求混合气体的： （1）质量分数；（2）折合气体常数；（3）折合摩尔质量 ；（4）摩尔分数；（5）各组成气体的德分压力。

解：（1）混合后气体的质量m?75?50?125kg，其中

mCO2?wCO2?m?0.14?50kg?7kg mH2O?wH2O?m?0.05?50kg?2.5kg

mO2?wg,O2?mg?wa,O2?ma?0.06?50kg?0.232?75kg?20.4kg mN2?wg,N2?mg?wa,N2?ma?0.75?50kg?0.768?75kg?95.1kg 因此，质量分数 wCO2?mCO2mmH2Om??7kg?0.056

50kg?75kg2.5kg?0.020

50kg?75kg wH2O?? wO2?mO2m20.4kg?0.163

50kg?75kg wN2?mN2m?95.1kg?0.761

50kg?75kg核