四、计算题
1、某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同部位安装有压力表，如图1所示。压力表B上的读数为75kPa, 压力表C上的读数为0.11MPa。如果大气压力为97kPa，试确定第五态
压力表A上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。 安徽省第九次党代会解：A、B、C的读数均为表压，分别记为、PgA、 PgB、PgC 容器1和2的绝对压力记为P1和P2，大气压力Pa 依题意：PgB=75k Pa PgC =0.11M Pa=110 k Pa Pa=97 k Pa
根据压力表的位置可知： P1= PgC+Pa P1= PgB+P2 P2= PgA+Pa
将PgB 、PgC和 Pa的数值代入上式得： P1=207 k Pa P2=132 kPa PgA =35k Pa
图1
2、如图2所示。气缸内充以空气，活塞及负载重100kg，气缸壁充分导热，取走60kg负载， 其系统完全平衡后，试求：
（1）活塞上升的高度ΔL；
（2）热力学内的变化ΔU；
（3）气体在过程中所做的功。（已知{u}kJ/kg=0.72{T}K）
图2
1)由力平衡：p1=pb+F1/A=771*133.32+100*98100/100=2.009粉煤灰三氧化硫×105Pa
V1=A*L=100*10*10-6=10-3m3
p2=pb+F2/A=771*133.32+40*98100/100=1.420×105Pa
T2=T1
V2=A*(L+ΔL)=100*(10+ΔL )*10-6=(10+ΔL )*10-4m3
过程中质量不变：
m1= p1 V1/(RgT1)= m2= p2 V2/(RgT2)
V2= p1 V1/ p2=2.009×105*10-3sl9/1.420×105=1.4145 *10-3m3=(10+ΔL )*10-4m3
ΔL=4.145cm
2) ΔU=摘取梦想的启明星 m2u2- m1 u1
因为m1= m2，已知{u}kJ/kg=0.72{T}K，而T2=T1；所以ΔU=0
3）此过程为不可逆过程：W= p2*A*ΔL=1.420×105*100×10-4*4.145×10-2=58.859 J
3、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分，如图3所示。最初活塞被固定在
某一位置上，气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的0.01m3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空气，其压力为0.1MPa。去除销钉，放松活塞任其自由移动，最后两侧达到平衡。设空气的比热容为定值。试求：
（1）平衡时的温度为多少？
（2）平衡时的压力为多少？
（3）两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值是多少？
图3
解：（本题13分）1）取整个气缸为闭口系，因为气缸绝热，所以Q=0；又因为活塞导热而无摩擦，W=0，且平衡时A、B两侧温度相等，即TA2=TB2=T2。有闭口系能量方程得：
因为，TA1=TB1=T1=300K，于是终态平衡时，两侧的温度均为： T1=T2=300K
2) 取整个气缸为闭口系，当终态平衡时，两侧压力相等，设为p2，则：
3）
整个气缸绝热系的熵变：
4、某蒸汽动力厂按一级再热理想循环工作，新蒸汽参数为P1=15MPa，t1=600℃，再热
压力PA=1.4MPa，再热温度tR= t1=600℃，背压P2=0.005MPa，功率为15000KW。试求：
（1）定性画出循环的T-S图；
（2）求循环热效率；
（3）每小时所需蒸汽量。
解：1）再热循环在T-S图上的表示如图所示。
2）循环吸热量
2）根据：
5、如图4为一烟气余热回收方案。设烟气比热容Cp=1.4kJ/(kg.K)，C网络拓扑图v=1.14kJ/(kg.K)。试求：
（1）烟气流经换热器时传给热机工质的热；
（2）热机放给大气的最小热量；
（3）热机输出的最大功W。
图4
解： 1）烟气放热为：
2）若使Q2最小，热机为可逆机，由卡诺定理得：
即：
3）输出的最大功为：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议