第二章 熱力學(xué)第一定律

1、第二章第二章熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律英文習(xí)題英文習(xí)題1.CoolingofahotfluidinatankArigidtankcontainsahotfluidthatiscooledwhilebeingstirredbyapaddlewheel.Initiallytheinternalenergyofthefluidis800kJ.Duringthecoolingprocessthefluidloses500kJofheatthe

2、paddlewheeldoes100kJofwkonthefluid.Determinethefinalinternalenergyofthefluid.Neglecttheenergystedinthepaddlewheel.2.HeatingofagasbyaresistanceheaterApistoncylinderdeviceinitiallycontains0.5m3ofnitrogengasat400kPa27℃.Anel

3、ectricheaterwithinthedeviceisturnedonisallowedtopassacurrentof2Af5minfroma120Vsource.Nitrogenexpsatconstantpressureaheatlossof2800Joccursduringtheprocess.Determinethefinaltemperatureofnitrogen.3.Coolingofanironblockbywat

4、erA50kgironblockat80℃ispedintoaninsulatedtanksthatcontains0.5m3ofliquidwaterat25℃.Determinethetemperaturewhenthermalequilibriumisreached.4.DecelerationofairinadiffuserAirat10℃80kPaenterthediffuserofajetenginesteadilywith

5、avelocityof200ms.Theinletareaofthediffuseris0.4m2.Theairleavesthediffuserwithavelocitythatisverysmallcomparedwiththeinletvelocity.Determine(a)themassflowrateoftheair(b)thetemperatureoftheairleavingthediffuser.5.Energybal

6、anceinturbineConsideragasturbinepowerplantwithairasthewkingfluidAirentersat100kPa20C(ρ=1.19kgm3)withavelocityof130msthroughanopening0.112m2crosssectionalarea.Afterbeingcompressedheatedexpedthroughaturbinetheairleavesat18

7、0kPa150C(ρ=1.48kgm3)throughanopeningof0.100m2crosssectionalarea.Thepoweroutputoftheplantis375kW.TheinternalenergyenthalpyoftheairaregiveninkJkgbyU=0.717Th=1.004TwhereTistemperatureontheKelvinscale.Determinetheamountofhea

8、taddedtotheairinkJkg.FIGURE21FIGURE21FIGURE22FIGURE22FIGURE23FIGURE23FIGURE24FIGURE242113111112.013019.120100mAsmcmkgCTkPapf???????2112WsQ223222100.048.1150180mAmkgCTkPap??????FIGURE252113111112.013019.120100mAsmcmkgCTkP

9、apf???????2112WsQ223222100.048.1150180mAmkgCTkPap??????FIGURE25equilibriumtemperatureinthecylinder.Whatwouldyouranswerbeifthepistonwerenotfreetomove工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)第二章第二章熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律習(xí)題習(xí)題1.一絕熱剛性容器，中間用隔板分為兩部分，左邊盛有空氣，右邊

10、為真空，抽掉擱板，空氣將充滿整個容器。問（1）空氣的熱力學(xué)能如何變化？（2）空氣是否作了功？（3）能否在坐標(biāo)圖上表示此過程？為什么？2.下列說法是否正確：（1）氣體膨脹時一定對外作功。（2）氣體被壓縮時一定消耗外功；（3）氣體膨脹時必須對其加熱；（4）氣體邊膨脹邊放熱是可能的；（5）氣體邊被壓縮邊吸入熱量是不可能的；（6）對工質(zhì)加熱，其溫度反而降低，這種情況不可能。3.“任何沒有體積變化的過程就一定不對外作功”的說法是否正確？4.是比較

11、如圖所示的過程12與過程1a2中下列各量的大小：（1）W12與W1a2；（2）?U12與?U1a2；（3）Q12與Q1a2。5.說明下列各式的應(yīng)用條件；)()4()()3()2()1(121122vvpuqvpvpuqpdvuqwuq???????????????6.膨脹功，軸功，技術(shù)功，流動功之間有何區(qū)別與聯(lián)系？流動功的大小與過程特性有無關(guān)系？7.某熱機(jī)每完成一個循環(huán)，工質(zhì)由高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，向低溫?zé)嵩捶艧?200kJ。在壓縮

12、過程中工質(zhì)得到外功650kJ。試求在膨脹過程中工質(zhì)所作的功。8.如圖示，某閉口系統(tǒng)，工質(zhì)沿acb由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b時，吸熱100kJ，對外作功40kJ。當(dāng)工質(zhì)沿過程adb變化到狀態(tài)b時，對外作功20kJ，試求過程adb中工質(zhì)與外界交換的熱量。當(dāng)工質(zhì)沿曲線從b返回到狀態(tài)a時，外界對系統(tǒng)作功30kJ，試求此過程中工質(zhì)與外界交換的熱量；如果Ua=0kJ，Ud=40kJ，求過程ad，db與外界交換的熱量。9.如圖示，汽缸內(nèi)充有空氣，活塞截面積