第二章 熱力學第一定律

1、第二章第二章熱力學第一定律熱力學第一定律英文習題英文習題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工程熱力學與傳熱學工程熱力學與傳熱學第二章第二章熱力學第一定律熱力學第一定律習題習題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）空氣的熱力學能如何變化？（2）空氣是否作了功？（3）能否在坐標圖上表示此過程？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?。海?）W12與W1a2；（2）?U12與?U1a2；（3）Q12與Q1a2。5.說明下列各式的應用條件；)()4()()3()2()1(121122vvpuqvpvpuqpdvuqwuq???????????????6.膨脹功，軸功，技術功，流動功之間有何區(qū)別與聯系？流動功的大小與過程特性有無關系？7.某熱機每完成一個循環(huán)，工質由高溫熱源吸熱2000kJ，向低溫熱源放熱1200kJ。在壓縮

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