发布时间 : 星期一 文章工程热力学习题集更新完毕开始阅读
kJ？
10、某燃气
轮机置如
图
2.
2
6示。已知燃料和空气的合物
在截面1以20m／s的度进入燃烧室并在定压下烧，使工质吸热
量q＝879kJkg。燃烧后燃气进入管，绝热膨胀到状态3
，流速增到
。此后燃进入动叶，推动转轮回作功。若燃气在动叶中热力
状
态不变
，
最
后离燃气轮机
的
速
度
＝
1
5
／s， 求： （1）燃气在喷管出口流速； （2）
每
千克
燃
气在燃
轮机中所
作的功
；
（3）
燃气流量5.23
kg/s时，燃气
轮
机
功率
（kw
）。
解：
（1）燃气流速
取截面1至截面3的空间作热力系，忽略重力位能的差值，稳定流动能量方程为
因Wnet＝0，故
（2）每千克燃气作功
取截面3至截面4的空间作热力系。燃气的热力状态不变。稳定流动能量方程为
(3)燃气轮机功率N
装所的混处速，燃入／喷，气转的开0
m
的气为的
11、流速为 500m／s的高速空气流，突然受阻后停止流动。如滞止过程
进村迅速，以致气流会受阻过程中与外界的热交换可以忽略不计。问在 滞止过程中空气的焓变化了多少？ 12、某干管内气体的参数为
某容积为0.53的绝热容器与干管间有阀门相联。容器内最初为真空， 将阀门打开使容器充气。充气过程进行到容器内的压力为2MPa时为止。 若该气体内能与温度的关系为u＝0.72T，T为绝对温度，求充气后容器 内气体的温度。 解：
选容器内的气体作热力系，显然为一开口系。 充气过程中只有气体流入容器，没有气体流出。充气过程满足开口系能量方程。
充气过程的个性条件
为
同时，忽略进入容器的气体动能和重力位能的变化，即能量方程简化为
由于为干管中气体的焓hin假定为正值，则
又min等于加入系统总质量，等于m2（充气后容器内气体的 质量）与m1（充气前容器内气体的质量）之差，最初容器为真空，m1＝0，故 上式可写作
充气后气体温度T2=
第三章 熵及热力学第二定律
1、某动力循环中，工作流体在平均温度400℃下得到热量3150kJ/kg，向温度为20℃的冷却水放出热
量1950kJ／kg。如果流体没有其它的热交换，此循环满足克劳修斯不等式吗?
2、某制冷循环中，工质从温
度为-73℃的冷源吸取热量 100kJ，并将热量220kJ传给温度为27℃的热源。此循环满足克劳修斯不等式吗?
3、两卡诺机A、B串联工作。A热机在627℃下得到热量，并对温度为T的热源放热。B热机从温度为
T的热源吸收A热机排出的热量，并向27℃的冷源放热。在下述情况下计算温度T： （1）二热机输出功相等； （2）二热机效率相等。
解：（1）当二热机输出功相等（
）时，中 间热源温度T
上式可写成
(2)当二热机的热效率相等（
时，中间热源温度T'℃
℃
kJ／h。
4、用卡诺热泵对某建筑物供热。室外温度为-8℃，建筑物维持27℃，每小时供热量为2×
求：
（1）从外界环境输入到建筑物中的热量； （2）要求输入的功率。
5、利
图所的
并限限1
5
0
0
K
，
求
：
二
循0
用3示效求大值0环O
K的
、表示-16 a、b
两循环率比 ，
趋时。
，
效
率
若于的
无极＝＝
。
解：卡诺循环A的热效率
循环B，其作功量
其热效率
二循环的效率比
当T1时，二循环效率比的极限值
＝2000K）得到热量
，并将热
6、某热机循环中，工质从热源（
量排至冷源（＝300K）。在下列条件下，试确定此热机循环是可 逆、不可逆或不可能： （1） （2）
＝1000J， W＝900J； ＝2000J，
＝300J； ＝500J
（3）W＝1500J，
7、用可逆热机驱动可逆制冷机。热机从热源
热，而制冷机从冷藏库试证明当
大大高于
取热向热源
吸热，向热源放
放热，如图3－17 所示。
与
时，制冷机从冷藏库吸取的热量
25
的融一如334.
热源供给热机的热量。
8、将10Kg、50℃的水与60kg、90℃的水在绝热容器中混合，求混合
后体系的熵增。已知水的比热容为 4.1868 kJ／（kg·K）。 9、将 5kg、 0℃
的冰，投入盛有
kg温度为 50℃的水绝热容器中，求冰完全化且与水的温度均匀致时系统熵的变化。已
冰的融解热为 3kJ/kg，水的比热容为 1868kJ／（kg·K）。