工程热力学05章习题提示与答案VIP专享VIP免费

习题提示与答案 第五章 热力学第二定律 5-1 蒸汽机中所用新蒸汽的温度为227 ℃，排出乏汽的温度为100 ℃，如按卡诺循环计算，试求其热效率。 提示：新蒸汽与乏汽的温度分别看做卡诺循环的高、低温热源温度。 答案： 254.0t 。 5-2 海水表面温度为10 ℃，而深处的温度为4 ℃。若设计一热机利用海水的表面和深处作为高温热源及低温热源并按卡诺循环工作，试求该热机的热效率。 提示：略。 答案： 2021.0t 。 5-3 一卡诺热机的热效率为40%，若它从高温热源吸热4 000 kJ/h，而向25 ℃的低温热源放热，试求高温热源的温度及热机的功率。 提示：略。 答案： 4971r TK，44.0P kW。 5-4 某内燃机每作出1 kWh的功需消耗汽油514.8 g。 已知每千克汽油燃烧时可放出41 868 kJ的热量，试求该内燃机的实际热效率。 提示：热机的吸热量等于燃料的放热量。 答案：167.0t 。 5-5 有报告宣称某热机自160 ℃的热源吸热，向 5 ℃的低温环境放热，而在吸热1 000 kJ/h时可发出功率 0.12 kW。试分析该报告的正确性。 提示：热机热效率不可能大于在相同温度范围内工作的卡诺热机的热效率。 答案：报告不正确，不可能实现。 第五章 热力学第二定律 · 24· 5-6 有 A、 B两个卡诺热机，A从温度为700 ℃的热源吸热，向温度为t的热源放热。B则从温度为t的热源取得A排出的热量并向温度为100 ℃的热源放热。试求：当两热机的循环净功相同或两热机的热效率相同时温度t的数值。 提示：卡诺循环热效率121211TTQQtc。 答案：两热机循环净功相同时't400 ℃，两热机热效率相同时"t329.4 ℃。 5-7 以氮气作为工质进行一个卡诺循环，其高温热源的温度为1 000 K、 低温热源的温度为300 K；在定温压缩过程中，氮气的压力由0.1 MPa升高到0.4 MPa。试计算该循环的循环净功及vmax/vmin、 pmax/pmin的值。 提示：Ta=Tb=T1，Tc=Td=T2，定温过程sTq，w 0=q1-│q2│。 答案：w 0=288 kJ/kg，81minmax vv，270minmax pp。 5-8 有一台可逆热机，工质为理想气体，其工作循环由三个过程，即定容加热过程1-2、绝热膨胀过程 2-3及定压放热过程3-1组成。试证明该循环的热效率为 1111121311211131tppvvTppTTvvT 提示： 121312t11TTcTTcqqVp。 5-9 按上题所述循环，设工质为空气，p1＝ 0.35 MPa， t1...