工程热力学(第五版)课后习题答案(全).pdf

工程热力学(第五版)习题答案 工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 第二章 气体的热力性质 N 2 N 2 N 2 p 0.1MPa 2-2. 已知 的M ＝28，求（1） 的气体常数；（2 ）标准状态下 的比容和密度；（3 ） ， t 500 ℃时的摩尔容积Mv 。 N 2 解：（1） 的气体常数 R 8314 R 0 M 28 ＝296.9 J /(kg K ) N 2 （2 ）标准状态下 的比容和密度 RT 296.9 273 v p 101325 ＝0.8 m3 / kg 1  3 v ＝1.25 kg / m （3 ）p 0.1MPa ，t 500 ℃时的摩尔容积Mv R T 0 3 Mv ＝ p ＝64.27 m / kmol 2-3 ．把CO2 压送到容积3m3 的储气罐里，起始表压力p g 1 30 kPa，终了表压力p g 2 0.3 Mpa，温 度由t1 ＝45℃增加到t2 ＝70℃。试求被压入的CO2 的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2 的质量 p 1v1 m1 RT 1 压送后储气罐中CO2 的质量 p 2v2 m2 RT 2 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 p 1 p g 1 B （1） p 2 p g 2 B （2 ） T1 t1273 （3 ） T2 t2 273 （4 ） 压入的CO2 的质量 v p 2 p 1 m m1m2 (  ) R T2 T1 （5 ） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5 ）式得 m=12.02kg 2-5 当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3 的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到 99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3 ，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 v p 2 p 1 300 99.3 101.325 m m1m2 (  ) (  ) 1000 R T2 T1 287 300 273 ＝41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3 ，充入容积8.5 m3 的储气罐 内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到 0.7MPa？设充气过程中气罐内温度不变。 解：热力系：储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法： 首先求终态时需要充入的空气质量 p 2v2 7 105 8.5 m2 RT 2 287 288 kg 压缩机每分钟充入空气量 pv 1105 3 m RT 287 288 kg 所需时间 m2 t m 19.83min 第二种解法 将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为 0.1MPa 一定量的空气压缩为 0.7MPa 的空气；或 者说0.7MPa、8.5 m3 的空气在0.1MPa 下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 pv const 0.7MPa、8.5