南昌大学材料热力学答案Word文件下载.doc

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摩尔热容CP的铅可能作为29.3j/（摩尔K）

Solution:

1.2whatistheaveragepowerproductioninwattsofapersonwhoburns2500kcaloffoodinaday?

Estimatetheaverageadditionalpowderproductionof75Kgmanwhoisclimbingamountainattherateof20m/min

什么是平均功率的生产在一个人谁燃烧2500千卡的食品在一天的瓦特？

估计平均加粉生产75公斤人谁是登高山以20米/分的速度

Solution

1.3Onecubicdecimeter（1dm3）ofwaterisbrokenintodropletshavingadiameterofonemicrometer（1um）at20℃.

（a）whatisthetotalareaofthedroplets?

（b）Calculatetheminimumworkrequiredtoproducethedroplets.Assumethatthedropletsarerest（havezerovelocity）

Waterhaveasurfacetensionof72.75dyn/cmat20℃（NOTES:

thetermsurfaceenergy（ene/cm2）isalsousedforsurfacetensiondyn/cm）

水一立方分米（1立方分米）被分成20℃，直径一微米（1微米）的液滴。

（一）什么是液滴的总面积？

（b）计算需要产生的液滴的最小工作。

假定液滴垫（具有零速度）

水具有72.75达因/厘米的表面张力在20℃（注：

术语表面能量（烯/厘米2）也可用于表面张力达因/厘米）

Solution

1.4Gaseousheliumistobeusedtoquenchahotpieceofmetal.Theheliumisinstorageinaninsulatedtankwithavolumeof50Landatemperatureof25℃,thepressureis10atm.Assumethatheliumisanidealgas.

（a）whenthevalveisopenedandthegasescapesintothequenchchamber（pressure=1atm）,whatwillbethetemperatureofthefirstgastohitthespecimen?

（b）Astheheliumflows,thepressureinthetankdrops.Whatwillbethetemperatureoftheheliumenteringthequenchchamberwhenthepressureinthetankhasfallento1atm?

气态氦被用于骤冷一热的金属片。

氦是在存储在隔热的罐体积为50升和25℃的温度下，压力为10个大气压。

假设氦是一种理想的气体。

（a）该阀打开，气体逃逸到激冷室中（压力=1atm）中，这将是第一气体的打试样的温度时？

（b）由于在氦气流，在罐中的压力下降。

会是怎样进入骤冷室中的氦气的温度时，在罐中的压力降低到1个大气压？

1.5Anevacuated（P=0）,insultedtankissurroundedbyaverylargevolume（assumeinfinitevolume）ofanidealgasatatemperatureT0.Thevalveonthetankisoð

enedandthesurroundinggasisallowedtoflowsuicklyintot（etankuntilthepressureinsi`ethetankisequalsthepressureoutside.Assumethatnoheatflowtakesplace.Whatisthe0finaltempeturekftè

egaSinthetank?

Theheatcap!

citymfthegas,CpandCveachí

aybe（assumedtobec/nsuantpandSvMhint:

onewaytoapproachthexroblemistodefinethesystemasthegasendsupinthetank.

抽成真空（P=0），辱骂箱由在温度T0的一个非常大的量的理想气体的（假定无限量）包围。

水箱上的阀是oð

ened和周围的气体被允许流动suickly成吨（例如罐，直到压力insi`e罐是等于外界压力。

假定没有热流发生。

这是the0finaltempeturekf的TEE气？

！

在罐中的热帽城市MF的气体，Cp和CV每个IAY被（假定为c/nsuantp和SvMhint：

接近xroblem的一种方法是定义系统作为气体结束了在罐中。

solution

1.6Calculatetheheatofreactionofmethanewithoxygenat298K,assumingthattheproductsofreactionareCO2andCH4（gas）[Thisheatofreactionisalsocalledthelowcalorificpowerofmethane]converttheanswerintounitesofBtu/1000SCFofmethane.SCFmeansstandardcubicfeet,takenat298and1atm

计算的甲烷与氧气的反应热在298K，假定反应的产物是二氧化碳和甲烷（天然气）[反应的该热也被称为甲烷的低发热量]转换的答案为英制热量单位/1000的SCF联信甲烷。

SCF是指标准立方英尺，在298和1大气压采取

NOTE:

thisvalueisagoodapproximationforthelowcalorificpowderofnaturalgas

DATA:

solution1.7Methaneisdeliveredat298Ktoaglassfactory,whichoperatesameltingfurnaceat1600K.Thefuelismixedwithaquantityofair,alsoat298K,whichis10%inexcessoftheamounttheoreticallyneededforcompletecombustion（airisapproximately21%O2and79%N2）

（a）Assumingcompletecombustion,whatisthecompositionofthefluegas（thegasfollowingcombustion）?

（b）Whatisthetemperatureofthegas,assumingnoheatloss?

（c）Thefurnaceprocesses2000kgofglasshourly,anditsheatlossestothesurroundingsaverage400000kJ/h.calculatethefuelconsumptionatSTP（inm3/h）assumingthatforgasH1600-H298=1200KJ/KG

（d）Aheatexchangerisinstalledtotransfersomeofthesensibleheatofthefluegastothecombustionair.Calculatethedecreaseinfuelconsumptionifthecombustionairisheatedto800K

甲烷输送在298K到玻璃工厂，而经营一个熔化炉，在1600K的燃料与空气的量在298K，这是10％的过量理论上所需要的完整的燃烧量（混合时，也空气是约21％的O2和79％N2）

（一）假设完全燃烧，什么是烟道气（燃气燃烧以下）的组成？

（二）什么是气体的温度，假设没有热损失？

（三）炉处理的玻璃2000公斤每小时，并且它的热损失到周围环境中的平均400000千焦耳/小时。

在计算STP的燃油消耗（以m3/h）的假设气体H1600-H298=1200KJ/KG

（d）一个热交换器安装将一些烟道气的显热的燃烧空气。

计算燃料消耗的降低，如果燃烧空气被加热到800K

DATASTPmeansT=298K,P=1atm

1.8Inaninvestigationofthethermodynamicpropertiesofa-manganese,thefollowingheatcontentsweredetermined:

H700-H298=12113J/（gatom）H1000-H298=22803J/（gatom）

FindasuitableequationforHT-H298andalsoforCPasafunctionoftemperatureintheform（a+bT）Assumethatnostructuretransformationtakesplaceinthegiventempeturerang.

1.9Afuelgas