烏普
Lv 4
烏普 發問時間: 科學其他:科學 · 1 0 年前

熱力學的習題~~不太會解~~請大大幫個忙~謝謝

我有買一本熱力學的課本回來做~但是遇到後面習題不太會解~因為它沒有算式~請大大幫個忙~謝謝你! 

習題1:一活塞汽缸裝置 , 其截面積為 0.01平方公尺而質量100kg之活塞受到外界大氣壓力為150kpa , 求活塞上升所須需內部水壓力?

習題2:容器A容積1立方公尺中裝滿水之200kpa , 0.5立方公尺/公斤 , 而容器B容積中裝滿水之3.5kg , 300度C , 當閥打開後達到平衡時 , 求最後之比容?

習題3:某容積1立方公尺之密壁剛性容器內含2kg 之100度C , 並對容器加熱 . 若裝置一安全閥使其最高溫度達250度C , 則安全閥之設定壓力為何?

已更新項目:

TERU~ 阿對不起不好意思~習題2少了容器B壓力為0.5Mpa ~~不好意思

習題3是密閉堅固容器裡裝有2kg , 100度C的熱水

不好意思麻煩解一下~~感謝!

2 個已更新項目:

TERU 你好~~我可以再請你幫我解一下幾題熱力學問題

可以嗎??如果可以~可以把你的信箱給我嗎~~拜託拜託~感激不盡~謝謝~~

3 個已更新項目:

TERU 習題2 是要自己查熱力表的題目沒有給體積~有給你容器B的壓力與溫度可以查比容~所以容器B的體積=3.5乘以比容(查熱力表B1.3吧)

習題3 原本的題目為~~體積為1立方公尺的密閉堅固容器裡裝有2KG 100度C的熱水 現在加熱容器 若要安裝壓力安全閥 試求安全閥的壓力要設為多少才可耐熱到200度C ? (這跟上面的習題3差不多)

TERU 不知道如何把問題傳給你  因為沒你的信箱  謝謝回答!

4 個已更新項目:

剛補充的習題3  百分之1000沒有打錯 沒錯沒錯題目沒錯.....

1 個解答

評分
  • TERU
    Lv 4
    1 0 年前
    最佳解答

    習題1:

    主要的觀念是力平衡

    可以光用P=F/A(壓力=力/面積)貫通整個題目

    已知截面積A=0.01 m^2

    由力平衡

    設向上為正~設水壓力為Pw

    則合力為:

    向上的水壓力+向下的活塞重量+向下的氣壓力(運算要注意正負號)=0

    Pw×0.01-100×9.8-0.01×150×1000=0 [×1000是要把kPa轉換成Pa]

    =>Pw=248000 Pa=248 kPa [解]

    習題2:

    這題你是不是少打條件呢?容器B的體積是多少?由於我不知道B體積

    所以下面寫概念:

    比容的要點就是他是密度的倒數,此題簡單的一點,在於他是

    control volume控制容積,所以我們可以很簡單的計算:

    比容υ=1/密度ρ

    又密度ρ=M質量/體積V

    所以υ=V/M

    這裡我們只要知道平衡後總體積和總質量就可以直接得到答案.

    習題3:

    這題題目似乎不完整,如果是空氣,我們可以用理想氣體方程式

    Pυ=RT計算出250度C時的壓力,則安全閥的壓力就是設定這個值

    如果不是空氣,則我們要查表計算,所以要看你啥時把題目補完全我在幫你看看^ ^

    以上,由於片段題目不完整,所以我只寫出概念,希望你能先自己消化一下,

    說不定你自己就會解了^ ^

    2006-11-09 00:18:24 補充:

    你習題二B沒有體積嘛???要假設成全部流到A去嘛?理論上要給B的體積~因為打開閥以後系統總體積是A+B的體積唷~~~習題三的假設有嚴重的大錯誤,如果是sat. liquid water,那2 kg的水體積差不多要2 m^3,你的容器直接爆炸XD,而水在熱流的基本假設就是不可壓縮,所以不合理,再說如果假想成2kg的蒸氣,那他會有極大的壓力,一定不合理...傳題目給我喔..最近很灰心啦~解的題目都被劫標...在討論吧

    2006-11-09 12:34:55 補充:

    哈樓你好~~我先跟你說聲抱歉喔~昨天處理題目出現瑕疵,是我的疏忽,第三題題目的確沒問題XD抱歉,原諒我最近瘋狂考試吧~接下來我來解解看。

    2006-11-09 13:08:07 補充:

    習題二:查表得知B的狀態是superheated(因為0.5MPa下Temp應=151.86,而題目是300度,此為過熱),改查superheated狀態表,得到:υ=0.52256 m^3/kg,則體積為υ×M=0.52256×3.5=1.82896 m^3,而A容器的重量M=V/υ=1/0.5=2 kg,現在混合,則總體積應該是兩容器體積相加=1.82896+1=2.82896 m^3總質量=3.5+2=5.5 kg則最後的比容應該是υ=2.82896 /5.5=0.514 m^3/kg

    2006-11-09 13:26:39 補充:

    習題三:由題目已知,這時後的比容υ=1/2=0.5 m^3/kg由查表得知這時候(100度)的狀態是sat,由於體積不變,總質量也不變,代表υ不變,則查表250度時,我們還是發現,這是sat.狀態,由此我們知道此時的壓力必須是飽和蒸氣壓查表可得p=3973.0 kPa如果題目是要到200度的話道理相同,如果你要設計可加熱到300度的時候,會發現當時的狀態會是superheates,則就須查superheated表來找出對應壓力^ ^

    2006-11-09 13:27:00 補充:

    信箱的話看我的基本資料應該是有公開的~

    2006-11-09 14:27:12 補充:

    我可以幫你看看,但是別拿作業給我寫啊= =因為我講的都很觀念不是用算式呼巄帶過,希望你也能學到東西^ ^至於你要寄信或另外開問題隨你摟,在通知我一下就好^ ^加油!

    參考資料: 自己,熱力學過
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