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免费下载工程热力学例题与习题(共10章)

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  • 适用专业:工程热力学
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资料简介
工程热力学例题与习题(共10章)
第1章 基本概念
1.1 本章基本要求
深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念,掌握温度、压力、比容的物理意义,掌握状态参数的特点。
1.2 本章难点
1.热力系统概念,它与环境的相互作用,三种分类方法及其特点,以及它们之间的相互关系。
2.引入准静态过程和可逆过程的必要性,以及它们在实际应用时的条件。
3.系统的选择取决于研究目的与任务,随边界而定,具有随意性。选取不当将不便于分析。 选定系统后需要精心确定系统与外界之间的各种相互作用以及系统本身能量的变化,否则很难获得正确的结论。
4.稳定状态与平衡状态的区分:稳定状态时状态参数虽然不随时间改变,但是靠外界影响来的。平衡状态是系统不受外界影响时,参数不随时间变化的状态。二者既有所区别,又有联系。平衡必稳定,稳定未必平衡。
5.注意状态参数的特性及状态参数与过程参数的区别。
1.3 例题
例1:绝热刚性容器内的气体通过阀门向气缸充气。开始时气缸内没有气体,如图1.1所示。气缸充气后,气体推动气缸内的活塞向上移动,如图1.2所示。设管道阀门以及气缸均可认为是绝热的。若分别选取开口系统与闭口系统,试说明它们的边界应该如何划定?这些系统与外界交换的功量与热量又如何?
解:(1)若以容器内原有的气体作为分析对象,属于闭口系统。容器放气前,边界如图1.1中的虚线所示。放气后边界如图1.2中的虚线所示。气体对活塞作的功W是闭口系统与外界交换的功量。气体通过活塞与外界交换的热量Q是此闭口系统的传热量。
......
第2章 理想气体的性质
2.1 本章基本要求
熟练掌握理想气体状态方程的各种表述形式,并能熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。并掌握理想气体平均比热的概念和计算方法。
理解混合气体性质,掌握混合气体分压力、分容积的概念。
2.2 本章难点
1.运用理想气体状态方程确定气体的数量和体积等,需特别注意有关物理量的含义及单位的选取。
2.考虑比热随温度变化后,产生了多种计算理想气体热力参数变化量的方法,要熟练地掌握和运用这些方法,必须多加练习才能达到目的。
3.在非定值比热情况下,理想气体内能、焓变化量的计算方法,理想混合气体的分量表示法,理想混合气体相对分子质量和气体常数的计算。
2.3 例 题
例1:一氧气瓶内装有氧气,瓶上装有压力表,若氧气瓶内的容积为已知,能否算出氧气的质量。
解:能算出氧气的质量。因为氧气是理想气体,满足理想气体状态方程式 。根据瓶上压力表的读数和当地大气压力,可算出氧气的绝对压力P,氧气瓶的温度即为大气的温度;氧气的气体常数为已知;所以根据理想气体状态方程式,即可求得氧气瓶内氧气的质量。
......
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