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透热容器A和绝热容器B通过一阀门相连,如图3-18所示,A,B容器的容积相等。初始时,与环境换热的容器A中有3MPa、2
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如图2-13所示的容器内装有压力为p0,温度为T0,其状态与大气相平衡的空气量m0,将容器连接于压力为p1,温度为T1,状态始终保持稳定的高压输气管道上。打开阀门向容器充气,使容器内压力达到p,质量变为m时关闭阀门。设管路、阀门是热绝的,容器刚性壁是完全透热的,可使容器内的气体温度与大气处于热平衡。而空气的热力学能和焓仅是温度的函数。试求在充气过程中通过透热壁向外放出的热量。
如图2-15所示,一刚性活塞,一端受热,其他部分绝热,内有一不透热的活塞,活塞与缸壁间无摩擦。现自容器一端传热,Q=20kJ,由于活塞移动对B作功10kJ。求:
有一个储存空气的刚性容器A,通过阀门可以与容器B连通(如图4-18所示)。已知:TA1=366K,pA1=2800kPa,VA=0.08m3,pB1=0,将阀门打开后,空气由A流入B,两容器中的空气最终达到平衡时的状态参数为:
TA2=TB2=T2=316K,pA2=pB2=p2=1400kPa如果周围环境状态为T0=300K,p0=100kPa,试求:
(1)容器B的容积VB。
(2)过程中与环境交换的热量。
(3)过程中总的熵产和损。
对如图3-9所示的一刚性容器抽真空。容器的容积为0.3m3,原先容器中的空气为0.1MPa,真空泵的容积抽气速率恒定为0.014m3/min,在抽气过程中容器内温度保持不变。试求:
大容器内水蒸气pB=1.5MPa,tB=320°C,比焓hB=3080.9kJ/kg,通过阀门与汽轮机连接,汽轮机排汽流入V=0.6m3的小容器,如图4-14所示。初始时小容器内真空。打开阀门向小容器充入蒸汽,直到p2=1.5MPa,T2=400°C后关闭阀门,这时v2=0.229m3/kg、u2=2911.5kJ/kg,充气过程为绝热的,汽轮机中也按绝热膨胀,且不计动能差,位能差的影响。设大容器内蒸汽参数保持不变,终态时汽轮机和连接管道内蒸汽质量可不计。求:
汽轮机作出的功Wt;
移走汽轮机,蒸汽直接充入小容器,当小容器内蒸汽压力为1.5MPa时终温是否仍为400°C?
如图9-4所示,容器1的容积是容器2的两倍,若容器1中充有压强为2.0×104Pa的氮气,容器2中充有压强为1.2×104Pa的氖气,现打开阀门使两种气体混合,试求达到平衡态之后,混合气体的压强以及两种气体的分压强。假设混合过程中气体的温度均保持不变。
如图2-12所示,一大的储气罐里储存温度为320℃,压力为1.5MPa,比焓为3081.9kJ/kg的水蒸气,通过一阀门与一汽轮机和体积为0.6m3、起初被抽真空的小容器相连。打开阀门,小容器被充以水蒸气,直止压力为1.5MPa,温度为400℃时阀门关闭,此时的比热力学能为2951.3kJ/kg,比体积为0.203m3/kg。若整个过程是绝热的,且动、位能的变化可忽略,求汽轮机输出的功。
容积为100L的刚性透热容器内含30℃的RI34a饱和蒸气,容器A和气缸B用阀门管道相通(图4-22),B中通过活塞传递的压力恒定为200kPa。打开阀门,RI34a缓慢流入B,直至容器A内压力也为200kPa,过程中容器A和B内工质温度保持30℃不变,求过程的热量。