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1-2 试确定表压力为0.01MPa时U形管压力计中液柱的高度差。（1）U形管中装水，其密度为1000kg/m3；（2）U形管中装酒精，其密度为789kg/m3。解答：1-3 用U形管测量容器中气体的压力。在水银柱上加一段水柱（如图1-3）。已侧的水柱高850mm，汞柱高520mm。当时大气压力为755mmHg。问容器中气体的绝对压力为多少MPa？解答： 图1-3 图1-41-4 用斜管压力计测量锅炉烟道中烟气的真空度（如图1-4）。管子的倾角；压力计中使用密度为800kg/m3的煤油；斜管中液柱长度l=200mm。当时大气压力。问烟气的真空度为多少毫米水柱？绝对压力为多少毫米汞柱？解答：1-7 从工程单位制热力性质表中查得，水蒸汽在500、100at时的比体积和比焓分别为。在国际单位制中，这时水蒸气的压力和比热力学各为多少？解答：1-8 摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为和，而华氏温标则相应地取为和。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求出绝对零度（）所对应的华氏温度。解答：2-2 某机器运转时，由于润滑不良产生摩擦热，使质量为150kg的钢制机体在30min内温度升高。试计算摩擦引起的功率损失（已知每千克钢每升高需热量0.461kJ）。解答：2-3 气体在某一过程中吸入热量12kJ，同时热力学能增加20kJ。问此过程是膨胀过程还是压缩过程？对外所作的功是多少（不考虑摩擦）？解答：2-4 有一闭口系，从状态1经过a变化到状态2（如图2-4），又从状态2经过b回到状态1，再从状态1经过c变化到状态2。在这三个过程中，热量和功的某些值已知（如下表中所列数值），某些值未知（表中空白）。试确定这些未知值。过程热量Q/kJ膨胀功W/kJ1-a-2102-b-1-7-41-c-28过程热量Q/kJ膨胀功W/kJ1-a-21072-b-1-7-41-c-2118图2-42-9 有一热机循环，在吸热过程中工质从外界获得热量1800J，在放热过程中向外界放出热量1080J，在压缩过程中外界消耗功700J。试求膨胀过程中工质对外界所作的功。解答： 2-10 某蒸汽循环12341，各过程中的热量、技术功及焓的变化有的已知（如下表中所列数值），有的未知（表中空白）。试确定这些未知值，并计算循环的净功w0和净热量qo。过程q/(kJ/kg)wt(kJ/kg)/(kJ/kg)1-20-18182-33218032183-401142-11424-1-20940-20943-43-5 50kg废气75kg空气混合。已知废气的质量分数为空气的质量分数为求混合气体的：（1）质量分数；（2）平均摩尔质量（3）气体常数。解答： 3-7 定比热容理想气体，进行了12、43两个定容过程以及14、23两个定压过程（图3-7）。试证明：证明： 图3-7 3-10 空气从300K定压加热到900K。按理想气体计算每千克空气吸收的热量及熵的变化：（1）按定比热容计算；（2）利用比定压热容经验公式计算；（3）利用热力性质表计算。解答：3-11 空气在气缸中由初始状态T1=300K，p1=0.15MPa进行如下过程：（1）定压吸热膨胀，温度升高到480K；（2）先定温膨胀，然后再在定容下使压力增加到0.15MPa，温度升高到480K。试将上述两种过程画在定容图和温熵图中；利用空气的热力性质表计算这两种过程中的膨胀功和热量以及内能和熵的变化，并对计算结果略加讨论。解答：P T 2 1 2 1 V S （1）P 3 T 1 3 2 1 2 V S （2）4-1 设有一卡诺热机，工作在温度为1200K和300K的两个恒温热源之间。试问热机每作出1kWh功需从热源吸取多少热量？向冷源放出多少热量？热机的热效率为若干？解答： q1 q2 q2 q3 700ATB204-4示意图4-4 两台卡诺热机串联工作。A热机工作在700和t之间；B热机工作在t和20之间。试计算在下述情况下的t值： （1）两热机输出相同的功；（2）两热机的热效率相同。解答：参见示意图4-5 以T1、T2为变量，导出图4-5中a、b所示二循环的热效率的比值，并求T1无限趋大时此比值的极限、若热源温度T1=1000K，冷源温度T2=300K，则循环热效率各为若干？热源每供应100kJ热量，b图所示循环比卡诺循环少多少功？冷源的熵多增加若干？整个孤立系（包括热源、冷源和热机）的熵增加多少？4-7 3kg空气，温度为20，压力为1MPa，向真空作绝热自由膨胀，容积增加了4倍（增为原来的5倍）。求膨胀后的温度、压力及熵增（按定比热容理想气体计算）。解答：5-2 温度为750、流速为550m/s的空气流，以及温度为20、流速为380m/s的空气流，是亚音速气流还是超音速气流？它们的马赫数各为若干？已知空气在750时，；在20时，。解答：5-4 压缩空气在输气管中的压力为0.6MPa、温度为25，流速很小。经一出口截面积为300mm2的渐缩喷管后压力降为0.45MPa。求喷管出口流速及喷管流量（按定比热容理想气体计算，不考虑摩擦，以下各题均是如此）。解答：5-7 试设计一喷管，工质是空气。已知流量为3kg/s，进口截面上的压力为1MPa、温度为500K、流速为250m/s，出口压力为0.1MPa。解答：5-10 有两台单级活塞式压气机，每台每小时均能生产压力为0.6MPa的压缩空气2500kg，进气参数都是0.1MPa、20。其中一台用水套冷却气缸，压缩过程的多变指数n=1.3；另一台没有水套冷却，压缩过程的多变指数。试求两台压气机理论上消耗的功率各为若干？如果能做到定温压缩，则理论上消耗的功率将是多少？解答：6-1 已知活塞式内燃机定容加热循环的进气参数为p1=0.1MPa、t1=50，压缩比，加入的热量q1=750kJ/kg。试求循环的最高温度、最高压力、压升比、循环的净功和理论热效率。认为工质是空气并按定比热容理想气体计算。解答：6-3 活塞式内燃机的混合加热循环，已知其进气压力为0.1MPa，进气温度为300K，压缩比为16，最高压力为6.8MPa，最高温度为1980K。求加入每千克工质的热量、压升比、预胀比、循环的净功和理论热效率。认为工质是空气并按定比热容理想气体计算。解答：如下图 P T 3 4 3 4 2 5 2 5 1 1 V S V 7-1 利用水蒸气的焓熵图填充下列空白：状态p/MPat/h/(kJ/kg)s/kJ/(kgK)干度x/%过热度D/155003433.86.9768100236.0820.313325506.5891.503118025206.087040.014723587.3890054.0740032156.284251001507-2 已知下列各种状态：（1）p=3MPa，t=300（2）p=5MPa，t=155（3）p=0.3MPa，x=0.92试利用水和水蒸气热力性质表查出或计算出各状态的比体积、焓、熵和热力学能。7-7 已知朗肯循环的蒸汽初压P1=10MPa，终压P2=0.005MPa；初温为：（1）500，（2）550。试求循环的平均吸热温度、理论热效率和耗气率kg/(kWh) T 1 0 3 2 图7-7 S8-1 （1）设大气温度为30，冷库温度分别为0、-10、-20，求逆向卡诺循环的制冷系数。（2）设大气温度为-10，供热温度分别为40、50、60，求逆向卡诺循环的供热系数。解答：8-2 已知大气温度为25，冷库温度为-10，压气机增压比分别为2、3、4、5、6。试求空气压缩制冷循环的理论制冷系数。在所给的条件下，理论制冷系数最大可达到多少（按定比热容理想气体计算）？解答：第九章 湿空气9-1 已测得湿空气的压力位0.1MPa，温度为30，露点温度为20。求相对湿度、水蒸气分压力、含湿量和焓。（1）按公式计算；（2）查焓湿图。解答：9-5 夏天空气温度为30，相对湿度为85%。将其降温去湿后，每小时向车间输送温度为20、相对湿度为65%的空气10000kg。求空气在冷却器中放出的热量及冷却器出口的空气温度。认为空气压力P=0.1MPa。解答：1-1 平板导热仪试用来测量板状材料热导率的一种仪器，如图1-12所示。设被测试件为厚20mm、直径为300mm的圆盘，一侧表面的温度为250，另一侧表面的温度为220，四周绝热，通过试件的热流量为63.6。试确定试件材料的热导率。答：由得1-5 一双层玻璃，宽1.1 m，高1.2m，玻璃热导率厚3mm，中间空隙厚7mm。求其导热热阻，并与单层玻璃窗比较（设空气隙仅起导热作用）。答：双层玻璃窗面积热阻 单层玻璃窗1-8 某锅炉炉墙，内层是厚7.5cm、的耐火砖，外层是厚0.64cm、的钢板，且在每平方米的炉墙表面上有18只直径为1.9cm的螺栓。假设炉墙内、外表面温度均匀，内表面温度为920K，炉外是300K的空气，炉墙外表面的表面传热系数为，求炉墙的总热阻和热流密度。解：设炉壁面积为A，螺栓总面积 螺栓热阻 耐火砖热阻 钢板热阻 表面传热热阻 总热阻1-11 有一厚23cm的砖墙，外侧为厚5mm的水泥，内侧为厚5mm的木材。水泥的热导率，砖的热导率，木材的热导率。由这样的壁构成边长3m的“空中楼阁”。壁外侧表面传热系数为23.2 ，内侧表面传热系数为8.1。室外温度为-10。要保持室温为20，需要多大功率的取暖器。如有一只2kW功率的电炉，室内温度能维持多少？答： = 如仅有2kw的电炉，则室温为： 2-5 厚200mm 的耐火砖墙，热导率。为使每平方炉墙的热损失不超过600，在墙外覆盖一层热导率的材料。已知炉墙两侧的温度分别为1300和60，试确定覆盖材料应有的厚度。答：由题意，则2-7 冷藏箱由两层铝板中间夹一层厚100mm的矿棉组成，内外壁面的温度分别为-5和25，矿棉的热导率。求散冷损失的热流密度q。大气温度为30，相对湿度为70%，由于水分渗透是矿棉变湿，且内层结冰，设含水层和结冰层的热导率分别为和，问冷藏箱的冷损失增加多少？解：有热阻分析，两层铝板热阻可以忽略不计，干燥时冷损失 由30查的水蒸气的饱和压力，水蒸气的分压力，对应饱和温度（露点温度），结冰厚，含水层厚，干燥层厚，。，即，即，即，解得，增加4.03倍。2-8 某管道外径为2r，外壁温度为，外包两层厚度均为（即）、热导率分别为和（）的保温材料，外层表面温度。如将两层保温材料的位置对调，其他条件不变，保温情况变化如何？由此能得出什么结论？解：设两层保温层直径分别为、和，则，。热导率大的在里面：热导率大的放在外面：，或结论：热导率大的材料放在外层，热导率小的材料放在外层，对保温有利。4-8 某矩形界面管道，管道内、外壁分别维持450 和 50。管道材料的热导率=1.05 W/（m.k），取=1单位，求节点a，b,.j的温度，并求每米长管道的热损失。答：ta=t2,1=(t1,1+t3,1+2t2,2)/4 tb,tc,td=(t1,j+t3,j+t2,j+1)/4 (j=24)te,tf,tg,th,ti=ti,4=(ti-1,4+ti+1,4+ti,3+ti,5)/4 (i=37)tj=t8,4=(t8,3+t8,5+2t7,4)/45-4 20的空气横掠直径为12mm的圆管。不同空气流速时对流传热系数h见下表。试用作图法和最小二乘方法把表中数据整理成下列形式的特征数关联式：序 号123456786.88.4510.111.914.219.124.825.8h/ W/（m2.k）83.8594.7106.75119.3131.4158.16180.2188.4答：本题可上机计算，如用手算，可先列下表序号h/W/（m2.k）Rem10-3NuiXi=lgReIYi=lgNui16.883.855.41838.843.73381.589428.4594.76.73343.883.82821.6422310.1106.758.04749.463.90951.6942411.9119.39.48255.273.97691.7425514.2131.411.31560.884.05361.7844619.1158.1615.21973.284.18241.8649724.8180.219.76183.494.29581.9216825.8188.420.55887.294.31301.9410N=8， =57.4271= R= = =-0.6597，C=eR=e-0.6597=0.219Nu=0.219Re0.60268-2 平行放置的两块钢板，温度分别保持500和20，发射率为0.8，钢板尺寸比二钢板间的距离大得多。求二板的辐射力、有效辐射、投射辐射、反射辐射以及它们之间的辐射传热量。 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）