北航工程熱力學(xué)參考題

1、北航2013-2014 學(xué)年工程熱力學(xué)考試試題、簡(jiǎn)答題.狀態(tài)量（參數(shù)）與過程量有什么不同？常用的狀態(tài)參數(shù)哪些是可以直接 測(cè)定的？哪些是不可直接測(cè)定的？.寫出狀態(tài)參數(shù)中的一個(gè)直接測(cè)量量和一個(gè)不可測(cè)量量；寫出與熱力學(xué)第 二定律有關(guān)的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)。.對(duì)于簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界交換哪一種形式的功？可逆時(shí)這種功 如何計(jì)算。交換的功為體積變化功。可逆時(shí)J.定壓、定溫、絕熱和定容四種典型的熱力過程，其多變指數(shù)的值分別是 多少？.試述膨脹功、技術(shù)功和流動(dòng)功的意義及關(guān)系，并將可逆過程的膨脹功和 技術(shù)功表示在p v圖上。.熱力學(xué)第一定律和第二定律的實(shí)質(zhì)分別是什么？寫出各自的數(shù)學(xué)表達(dá) 式。.對(duì)于簡(jiǎn)單可壓縮系，系

2、統(tǒng)只與外界交換哪一種形式的功？可逆時(shí)這種功如何計(jì)算（寫出表達(dá)式）？專業(yè)資料.試述可逆過程的特征及實(shí)現(xiàn)可逆過程的條件。.在穩(wěn)定流動(dòng)參量方程中，哪幾項(xiàng)參量是機(jī)械能形式？. 一個(gè)熱力系統(tǒng)中嫡的變化可分為哪兩部分？指出它們的正負(fù)號(hào)。.實(shí)際氣體絕熱節(jié)流后，它的溫度如何變化？.采用兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)將壓力為 0.1MPa的空氣壓縮至2.5MPa ,中間壓力為多少時(shí)耗功最少？.壓氣機(jī)高壓比時(shí)為什么采用多級(jí)壓縮中間冷卻方式？.閉口系進(jìn)行一放熱過程，其嫡是否一定減少？.熱力系統(tǒng)嫡變化有哪兩種？各代表什么物理意義?.第一類永動(dòng)機(jī)是怎樣的一種機(jī)器？.試畫出朗肯循環(huán)的T-s圖，并指明該循環(huán)是由哪些過程組成的，以及這些過

3、程都是在什么設(shè)備完成的。它與蒸汽卡諾循環(huán)有什么不同？.提高蒸汽輪機(jī)動(dòng)力循環(huán)熱效率的措施有那些？答：提高蒸汽初溫初壓、采用回?zé)嵫h(huán)、抽汽回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)和熱電聯(lián)供循環(huán)等。專業(yè)資料、判斷題（對(duì)的打“，”，錯(cuò)的打“X”，把正確答案填在下表上）.氣體吸熱后一定膨脹，熱力學(xué)能一定增加；（X ）.氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外作功；（X ）.如果容器中氣體壓力保持不變，那么壓力表的讀數(shù)一定也保持不變；（X ）.壓力表讀值發(fā)生變化，說明工質(zhì)的熱力狀態(tài)也發(fā)生了變化。 （x ）.由于準(zhǔn)靜態(tài)過程都是微小偏離平衡態(tài)的過程，故從本質(zhì)上說屬于可逆過 TOC o 1-5 h z 程。（X ）.第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第一和第二定律

4、；（x ）.可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程，而準(zhǔn)靜態(tài)過程不一定是可逆過程。（V ）.混合氣體中容積成分較大的組分，則其摩爾成分也較大。（）.氣體常數(shù)與氣體的種類及所處的狀態(tài)均無關(guān)。（X ）.邁耶公式Cp g=R既適用于理想氣體，也適用于實(shí)際氣體。（x ）.混合氣體中容積成分較大的組分，則其摩爾成分也較大。（V ）.對(duì)工質(zhì)加熱，其溫度反而降低是不可能的。（X ）.熱力學(xué)第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆（ V ）0.可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程；（ V ）.理想氣體任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)確定后，氣體的狀態(tài)就一定確定了。（ X ）專業(yè)資料 TOC o 1-5 h z .理想氣體不可能進(jìn)行吸熱而降溫的過

5、程。（x ）.可逆絕熱過程即等嫡過程；反之，等嫡過程必為可逆絕熱過程。（V ）.沸騰狀態(tài)的水總是燙手的。（x ）.容器中氣體的壓力不變，則壓力表的讀數(shù)也絕對(duì)不會(huì)改變。（ x ）.水蒸氣在定溫過程前后溫度不變 T 0 ,則其熱力學(xué)能也不變u 0。（ X ）.對(duì)所研究的各種熱力現(xiàn)象都可以按閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)進(jìn)行分析，其結(jié)果與所取系統(tǒng)的形式無關(guān)。（V ）.工質(zhì)在相同的初、終態(tài)之間進(jìn)行可逆與不可逆過程，則工質(zhì)嫡的變化是一樣的。（X ）.對(duì)于過熱水蒸氣，干度x 1（ X ）.膨脹功、流動(dòng)功和技術(shù)功都是與過程的路徑有關(guān)的過程量（X ）.比體積v是廣延狀態(tài)參數(shù)。（V ）.實(shí)際氣體的壓縮因子z可能等

6、于1。（，）.工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)不可逆循環(huán)后，其s 0。（，）.工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)不可逆循環(huán)后，其s 0o（ X ）.嫡增過程是不可逆過程。（X ）.嫡減少的過程是可以發(fā)生的；（V ）.孤立熱力系嫡減少的過程是無法實(shí)現(xiàn)的；（V ）專業(yè)資料 TOC o 1-5 h z .熱力系統(tǒng)放熱后，系統(tǒng)的嫡一定減少。（X ）.工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)不可逆過程，它的嫡不一定增大。（V ）.工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)絕熱不可逆過程，它的嫡一定增大。（V ）.工質(zhì)從狀態(tài)1到狀態(tài)2進(jìn)行了一個(gè)可逆吸熱過程和一個(gè)不可逆吸熱過程。后者的嫡增必定大于前者的嫡增。（乂 ）.熱量不可能從低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩?；（X ）.當(dāng)蒸汽的溫度高于飽和溫度時(shí)，稱該蒸汽為過熱蒸

7、汽；（X ）.理想氣體任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)確定后，氣體的狀態(tài)就一定確定了。（ X ）.孤立系的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化。（X ）.活塞式壓氣機(jī)采用多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻方法可以提高它的容積效率。（V ）.濕空氣的相對(duì)濕度鹽越大，空氣中水蒸氣的含量就越大。（X ）.濕空氣的相對(duì)濕度全愈大，其中水蒸氣分壓力也愈大。（V ）.未飽和濕空氣的干球溫度總大于濕球溫度。（V ）.兩種濕空氣的相對(duì)濕度相等，則吸收水蒸汽的能力也相等。（X ）.用壓力表可以直接讀出絕對(duì)壓力值。（X ）.封閉系統(tǒng)中發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)嫡必減少。（X ）.理想氣體的Cp、0V值與氣體的溫度有關(guān)，則它們的差值也與溫度有關(guān)。專業(yè)資料48.任意可逆循

8、環(huán)的熱效率都是T2T1 TOC o 1-5 h z .制冷系數(shù)是大于1的數(shù)。（X ）. S孤立0是熱力學(xué)第二定律表達(dá)式之一。（V ）.系統(tǒng)（工質(zhì)）進(jìn)行一膨脹過程，則該系統(tǒng)必然對(duì)外作功。（X ）.計(jì)算熱效率的公式t 1 T2/T1只適用于卡諾循環(huán)，其中T1、T2分別是兩恒溫?zé)嵩吹臏囟?。（X ）.絕熱節(jié)流的溫度效應(yīng)可用一個(gè)偏導(dǎo)數(shù)來表征，這個(gè)量稱為焦耳-湯姆遜系數(shù)。它是一個(gè)狀態(tài)的單值函數(shù)。實(shí)際氣體節(jié)流后溫度可能升高、降低或不變。（V）.節(jié)流過程是一個(gè)不可逆過程；（V）.絕熱加濕過程可近似地看成是濕空氣始值不變的過程。（X）.孤立系統(tǒng)的嫡與能量都是守恒的。（X）.飽和濕空氣中的水蒸氣處于飽和狀態(tài)，未飽

9、和濕空氣中的水蒸氣處于未飽和狀態(tài)。（X）.混合氣體中的質(zhì)量成份較大的組分，其摩爾成分不一定較大。 （V）.實(shí)際氣體絕熱自由膨脹后，其熱力學(xué)能不變。（X）.熱源與冷源的溫差愈大，熱效率愈高，制冷系數(shù)也愈大。（X）.絕熱過程一定是定嫡過程。（x）專業(yè)資料.對(duì)任意循環(huán)，它的熱效率可表示為t Qi Q2 /Qi ,其中Qi是工質(zhì)從高 TOC o 1-5 h z 溫?zé)嵩次盏臒崃?，Q2是工質(zhì)對(duì)低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃俊＃?V ）.相同的終點(diǎn)和始點(diǎn)的兩條途徑，一為不可逆，一為可逆，那么不可逆的 S必大于可逆的 S。（，）.系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)可逆定溫過程，由于溫度沒有變化，故該系統(tǒng)工質(zhì)與外界沒有熱量交換。（x ）.工質(zhì)

10、完成不可逆過程，其初、終態(tài)嫡的變化無法計(jì)算。（乂 ）.濕空氣的含濕量表示1kg濕空氣中水蒸氣的含量。（x ）.孤立系統(tǒng)嫡增加，也就意味著作功能力損失。（V ）.壓縮機(jī)采用多級(jí)壓縮中間冷卻的優(yōu)點(diǎn)僅僅為了省功；（x ）.朗肯循環(huán)采用再熱后，其熱效率必定升高（x ）.提高新蒸汽的溫度、壓力和降低乏汽壓力理論上都可提高朗肯循環(huán)的熱效率。（V.系統(tǒng)由某一初始狀態(tài)變化到某一終了狀態(tài)，在這兩個(gè)狀態(tài)之間所有過程所作的膨脹功都相等。（X ）2.理想氣體不論經(jīng)歷什么樣的過程，其始的增量均可用h 1 CpdT計(jì)算.工質(zhì)進(jìn)行一嫡增大的過程之后，能夠采用絕熱過程回復(fù)到原來的狀態(tài)（X ）專業(yè)資料 TOC o 1-5 h

11、z .工質(zhì)經(jīng)歷了一個(gè)不可逆循環(huán)后，其嫡改變量為零。（V ）. HO2在定溫汽化過程中所吸收的熱量正好等于其所作的功。（X ）.任何氣體經(jīng)過絕熱節(jié)流后，溫度必然降低。（X ）.處于平衡狀態(tài)的熱力系，各處應(yīng)具有均勻一致的溫度和壓力。（V ）.穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，維持工質(zhì)流動(dòng)的流動(dòng)功和技術(shù)上可資利用的技術(shù)功，均是由熱能轉(zhuǎn)換所得的工質(zhì)的體積功轉(zhuǎn)化而來的。（V ）.穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)出口工質(zhì)的狀態(tài)相同。（X ）.濕空氣的相對(duì)濕度越高，吸收水分的能力越強(qiáng)。（X ）.熱力系破壞平衡的速度要比恢復(fù)平衡的速度快得多。（x ）.穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)與外界交換的功和熱量相等且不隨時(shí)間而變。（X ）.不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)?/p>

12、功。（x ）.由飽和水定壓加熱為干飽和蒸汽的過程，溫度不變。（V ）.要得到較高的壓力，不一定要采用多級(jí)壓縮。（X ）.水的相圖表明，冰點(diǎn)和沸點(diǎn)均隨壓力的升高而升高。（X ）.有0 c以下的水蒸汽。（ V ）.熱力系統(tǒng)的邊界可以是固定的，也可以是移動(dòng)的；可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的。（V ）.多變過程即任意過程（x ）。.在相同溫度的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的卡諾循環(huán)效率最高，其他專業(yè)資料循環(huán)的效率都小于卡諾循環(huán)的效率 TOC o 1-5 h z .系統(tǒng)從外界吸收熱量，溫度一定升高。（x ）.在熱力循環(huán)中，如果工質(zhì)不向冷源放熱，則該循環(huán)的熱效率可以達(dá)到100%（ X ）。.熱力學(xué)第一定律

13、適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆。（V ）.溫度越高熱力系所具有的熱量越多。（X ）。.水蒸氣在定溫汽化過程前后溫度不變T 0 ,其熱力學(xué)能也不變。（X ）.對(duì)于不可逆過程，熱力學(xué)第一定律仍然適用。（V ）專業(yè)資料.下列說法有無錯(cuò)誤？如有錯(cuò)誤，指出錯(cuò)在哪里：(1)工質(zhì)進(jìn)行不可逆循環(huán)后其嫡必定增加；(2)使熱力系嫡增加的過程必為不可逆過程；(3)工質(zhì)從狀態(tài)1到狀態(tài)2進(jìn)行了一個(gè)可逆吸熱過程和一個(gè)不可逆吸熱過程。后者的嫡增必定大于前者的嫡增。答：(1)這種說法有錯(cuò)誤。因?yàn)榈帐菭顟B(tài)函數(shù)，工質(zhì)在實(shí)完成了一個(gè)循環(huán)后回到原狀態(tài)其嫡不變，不管循環(huán)是否可逆。(2)這種說法有錯(cuò)誤。因?yàn)殚]口系增嫡的原因有兩個(gè)

14、，即吸熱和不可逆損失(對(duì)開口系則還應(yīng)該增加流入質(zhì)量這個(gè)因素)。所以使熱力系嫡增的過程未必都是不可逆過程，如等溫吸熱過程是增嫡過程，同時(shí)又可能是可逆過程?？梢娫龅瘴幢夭豢赡妫豢赡嬉参幢卦龅?。(3)這種說法有錯(cuò)誤。嫡只是狀態(tài)參數(shù)，只取決于狀態(tài)，而與如何達(dá)到這一狀態(tài)無關(guān)。當(dāng)工質(zhì)的初始和終結(jié)態(tài)1和2指定以后，不管中間進(jìn)行的過程特性如何，嫡的變化(S2 S1)也就完全確定了。因此，在這種條件下不能說不可逆過程的嫡增大于可逆過程的嫡增。專業(yè)資料三、填空題.能源按其有無加工、轉(zhuǎn)換可分為一次 能源和 二次 能源。.狀態(tài)公理指出，對(duì)于簡(jiǎn)單可壓縮系，只要給定兩 個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)就可以確定它的平衡狀態(tài)。.絕熱

15、系是與外界無 交換的熱力系。.孤立系是指系統(tǒng)與外界既無 交換也無 交換的熱力系。.測(cè)得容器的表壓力pg 75KPa ,大氣壓力pb 0.098MPa ,則容器的絕專業(yè)資料 對(duì)壓力為 173 kPa。.已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa , 一壓力容器中被測(cè)工質(zhì)的壓力為 50kPa, 此時(shí)，該工質(zhì)的測(cè)量應(yīng)選用（填真空計(jì)或壓力表）測(cè)壓計(jì)。.熱力系在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)能夠始終保持不變，這種狀態(tài)稱為（平衡狀態(tài)）（平衡狀態(tài)還是穩(wěn)定狀態(tài)）.實(shí)現(xiàn)可逆過程的條件是： 。. 一穩(wěn)定流動(dòng)開口系，從外界吸收熱量500J ,開口系進(jìn)出口始差為300J ,則該熱力系對(duì)外界所作的技術(shù)功為（200 ）J0.穩(wěn)定流動(dòng)

16、系統(tǒng)能量議程式q dh vdp的適用條件是： .理想氣體在一熱力過程中，其熱力學(xué)能增加50J ,同時(shí)外界對(duì)系統(tǒng)做功為100J 。則該熱力系統(tǒng)傳給外界的熱量為 50 J。.在理想氣體的定溫過程中，初、終參數(shù)壓力與體積的關(guān)系為 。.由氧氣和氮?dú)饨M成的混合氣體中， 氧氣的體積分?jǐn)?shù)為30% ,要使氧氣的 分壓力為100kPa ,那么混合氣體的壓力應(yīng)為 kPa。.氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w2 m3,壓力為0.1 MPa ,其中氮?dú)獾姆秩莘e為1.4 m3,則氮?dú)夂脱鯕獾姆謮毫Ψ謩e為 Pn2 , Po2 。. A點(diǎn)是海平面某點(diǎn)，B點(diǎn)是青藏高原某點(diǎn)，請(qǐng)問 A、B兩處沸騰水的水 溫哪處高：。專業(yè)資料.嫡增加的過程 （

17、填一定或不一定）是不可逆過程。.同一理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)過定溫壓縮，絕熱壓縮和多變壓縮n k到達(dá)同一終壓力，耗功最大的為 壓縮過程，而耗功最小的為 壓縮過程0.水蒸氣的一點(diǎn)、兩線、三區(qū)具體指的是：一點(diǎn)（）、兩線（）（）、三區(qū)（）（）（）。.水的定壓發(fā)生過程是由水的 過程，飽和水的 和蒸汽的 過程所組成。.未飽和濕空氣，其干球溫度t濕球溫度tw和露點(diǎn)溫度td的大小關(guān)系為 （t tw td ）。.水在定壓加熱過程中吸收熱量成為過熱蒸汽必需要經(jīng)歷五種狀態(tài)的變 化，即未飽和水、飽和水、濕蒸汽、 及過熱蒸汽。.當(dāng)濕蒸汽的干度x = 0時(shí)，工質(zhì)全部為。.露點(diǎn)是對(duì)應(yīng)于濕空氣中水蒸氣分壓力下的飽和溫度。.

18、冬季用暖氣（加熱室空氣）取暖，若不采取其它措施，則室空氣溫度 而相對(duì)濕度。（填增大、不變或減?。?水蒸氣的汽化潛熱在低溫時(shí)較 ,在高溫時(shí)較,在臨界溫專業(yè)資料度處為。.卡諾機(jī)A工作在927 C和T的兩個(gè)熱源間，卡諾機(jī) B工作在T和27 C的兩個(gè)熱源問。當(dāng)此兩個(gè)熱機(jī)的熱效率相等時(shí)，T熱源的溫度 T =Ko.工質(zhì)在溫度為30 C的恒溫?zé)嵩春?20 C的恒溫冷源之間工作，該 TOC o 1-5 h z 循環(huán)的最高制冷系數(shù)為5.060.1.如圖所示的容器，被一剛性壁分成兩部分，環(huán)境0-壓力為0.1MPa ,壓力表B的讀數(shù)為40kPa，真 2空計(jì)C的讀數(shù)為30kPa ,則容器兩部分氣體絕對(duì)壓力 P1 ,

19、P2 。.壓縮因子z反映 氣體與 氣體的偏差程度。.活塞式壓氣機(jī)由于存在余隙容積，壓縮耗功,產(chǎn)氣量,隨比壓增大，容積效率 。（填“增加”、“不變”或“減小”）.熱的品位比機(jī)械能的品位 （高還是低）。. 一兩級(jí)壓縮、中間冷卻壓氣機(jī)系統(tǒng)，工質(zhì)進(jìn)口壓力為 1 bar ,出口壓力為25 bar ,其最有利的中間壓力為5bar專業(yè)資料四、單項(xiàng)選擇題（把正確選擇項(xiàng)填在下表上）.由理想氣體混合物分壓力和分容積定義可以得到D :A、pVi mT; B、pV nRT ; C、pm RT ;D、pV pV.如果熱機(jī)從熱源吸熱100kJ ,對(duì)外作功100kJ，則（B ）。（A）違反熱力學(xué)第一定律；（B）違反熱力學(xué)第

20、二定律；（C）不違反第一、第二定律；（D） A和B。.系統(tǒng)在可逆過程中與外界傳遞的熱量，其數(shù)值大小取決于（ A ）。（A） 系統(tǒng)的初、終態(tài)；（B）系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程；（C）（A）和（B）;（D）系統(tǒng)的嫡變。.確定濕蒸氣狀態(tài)的條件是C :A、壓力與溫度；B、壓力或溫度； C、壓力與比容；D、溫度或比容.對(duì)比態(tài)狀態(tài)方程的形式是D :A、f pr,Tr,z0; B、zvRT pC、zprVrTrD、f pr,Tr,Vr0.對(duì)濕空氣，保持干球溫度不變的過程，若含濕量增加則為D 過程A、純加熱；B、純冷卻；C、絕熱加濕；D、加熱加濕專業(yè)資料 TOC o 1-5 h z .可逆壓縮時(shí)壓氣機(jī)的耗功為C ;A.

21、 ?pdv;B. d pv ；C. vdp 1 1.濕空氣在總壓力不變，干球溫度不變的條件下，濕球溫度愈低，其含濕量（比濕度）B ;A.愈大；B.愈小；C.不變。.壓氣機(jī)采用三級(jí)壓縮，Pi是第一級(jí)進(jìn)口壓力，P4是最后一級(jí)的出口壓力，則最佳壓力比為 CA” B 巳 C 3 P4D 包3YPVPPi. pvk=常數(shù)k Cp/cv適用于 DA 一切絕熱過程。B理想氣體絕熱過程。C任何氣體可逆絕熱過程D理想氣體可逆絕熱過程.朗肯循環(huán)中為提高汽輪機(jī)排汽量的干度，可以（ B ）A提高初壓；B提高初溫；C降低排汽壓力；D采用回?zé)?以下（C ）措施，不能提高蒸汽朗肯循環(huán)的熱效率。A提高新汽溫度；B提高新汽壓力

22、；C提高乏汽壓力；.在環(huán)境溫度為300K的條件下，一可逆機(jī)工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩矗?000K , 400K ）之間，吸熱200kJ ,其中可用能為（ B ）A 160 kJ; B 170kJ ; C kJ; D 210kJ.某系統(tǒng)經(jīng)過一個(gè)任意不可逆過程達(dá)到另一狀態(tài)，表達(dá)式（ A ）正確。專業(yè)資料A.ds dq/T ;B.ds 0, AU0 , W0BQ=0,AU0 , W0, AU0 , W=0DQ=0,AU=0 , W=0. 一個(gè)橡皮氣球在太陽(yáng)下被照曬，氣球在吸熱過程中膨脹，氣球的壓力正比于氣球的容積。則氣球的氣體進(jìn)行的是B 0A定壓過程B多變過程C 定溫過程D定容過程.自發(fā)過程的特點(diǎn)是CA 系

23、統(tǒng)嫡必然減少B伴隨非自發(fā)過程才能進(jìn)行專業(yè)資料C不可逆D 可逆.不斷對(duì)剛性密閉容器中的汽水混合物加熱，其結(jié)果只能是 BA全部水變成水蒸汽B部分水變成水蒸汽C部分或全部水變成水蒸汽D不能確定.同一地點(diǎn)，普通鍋中的開水與高壓鍋中的開水DA 溫度相同，壓力不同；B 壓力相同，溫度不同C 壓力相同，溫度相同；D 壓力不同，溫度不同.以下 C 措施,不能提高蒸汽朗肯循環(huán)的熱效率。A提高新汽溫度；B提高新汽壓力；C提高乏汽壓力；D降低乏汽壓力。.準(zhǔn)靜態(tài)過程滿足下列哪一個(gè)條件時(shí)為可逆過程C 。A做功無壓差；B傳熱無溫差；C移動(dòng)無摩擦；D上述任一個(gè)都可。專業(yè)資料計(jì)算題1,請(qǐng)分別利用克勞休斯積分不等式、卡諾定理、

24、孤立系統(tǒng)嫡增原理來證明以下熱力過程能否發(fā)生：熱機(jī)工作于ti = 267 C和t2 = 27 C之間，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次樟?1000kJ熱量，對(duì)外作功480kJ。解：由熱力學(xué)第一定律：Q1 Q2 W 得：Q2 Q1 W 1000 480 520kJ專業(yè)資料采用克勞修斯積分計(jì)算證明QiQ21000TiT25405203000.12 0,不可能發(fā)生采用卡諾定理證明卡諾循環(huán)熱效率：c 1T2 1 3史0.44Ti540實(shí)際循環(huán)熱效率：t 1 Q2 1翹0.48 c,不可能發(fā)生Q 1000采用孤立系統(tǒng)嫡增原理證明Si soQiQ2T1T21000 5205403000.12 0,不可能發(fā)生2.在恒溫?zé)嵩?/p>

25、T1=700K和T2= 400K之間進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)W0 =1000KJ , Q2=4000KJ時(shí)，試用計(jì)算說明：(1)循環(huán)的方向性；(2)循環(huán)是可逆的，還是不可逆的？一定量的理想氣體吸熱 3349KJ于定壓過程中。已知工質(zhì)的定容質(zhì)量比熱cv0.741 kJ /(kg.k),氣體常數(shù)R=0.297 KJ /(kg.k)。求該定壓過程中工質(zhì)能的改變量和對(duì)外所作的功。專業(yè)資料4.容積V =0.5m 3的空氣初壓pi =0.3MPa ,初溫ti =150 C,經(jīng)可逆多變膨脹過程到終態(tài)P2 =0.08MPa , t2=20 C,求：過程中熱力學(xué)能、始及嫡的變化量.（空氣作為理想氣體，具比熱容可取定值，氣體

26、常數(shù)0 3x10 x(j.5= 1.235kgR=287J/(kg.K) ; % =1005 J/(kg.K)Rg7 287x(150 + 273.15)% = c - Ag =1005-287 = 718J/(kg.K)二限聲=1235x718x (- 130)= -115 275 L , kJ一-:二-kJiiS= jtjAs = .23J x%用餐一咫E曳 Pi.=1.235 xflOCKIn221?2111-2E7 xhi150 +273 15=12,925J5. 2kg空氣分別經(jīng)過定溫膨脹和絕熱膨脹的可逆過程，如圖，從初態(tài)Pi=9.807bar, ti=300 0c膨脹到終態(tài)容積為初

27、態(tài)容積的5倍，試計(jì)算不同過程中空氣的終態(tài)參數(shù)，對(duì)外所做的功和交換的熱量以及過程中能、始、嫡的變化量。專業(yè)資料解：將空氣取作閉口系 對(duì)可逆定溫過程1-2 ,由過程中的參數(shù)關(guān)系，得V1 1,p2p1 9.8071.961barv25 RT13 按理想氣體狀態(tài)萬程，得V1=0.1677 m /kgP1 3 v2 5v1 =0.8385 m / kg T2 T1=573Kt2 =300 C氣體對(duì)外作的膨脹功及交換的熱量為V2WTQtp1V11n =529.4kJV1過程中能、始、嫡的變化量為QtU 12=0 H12=02=0.9239kJ /KT1八一V2或 Sj2 =mRln =0.9238kJ /

28、KV1對(duì)可逆絕熱過程1-2 ,由可逆絕熱過程參數(shù)間關(guān)系可得,V1 . k3 .p2p1()其中 v2,v2 =0.8385 m /kgV2故 p2,1 一9.807(1)1.4=1.03barT2p2 V2R=301Kt2, =28 C專業(yè)資料氣體對(duì)外所做的功及交換的熱量為 TOC o 1-5 h z 11Ws ( p1Vlp2V2) mR(T1 T ) =390.3kJk 1k 12Qs0過程中能、始、嫡的變化量為U12mcv(T2 工)390.1kJ或 U12W2390.3kJH19mCp(T, T1)546.2kJ S19 =012p 212.氣體在氣缸中被壓縮，氣體的熱力學(xué)能和嫡的變化

29、分別為45 kJ/kg和-0.289 kJ/ (kg - K外界對(duì)氣體做功170 kJ/kg ,過程中氣體只與環(huán)境交換熱量，環(huán)境溫度為300K。問該過程能否實(shí)現(xiàn)？是否可逆？汽缸氣體與環(huán)境共同組成一個(gè)孤立系衣邑二。二也& * &酒qsuru w 45 170 125 kJ kg加“二丑二竺二。,417小3?？凇?(+345- 。= T25 J/kg，工質(zhì)放熱,環(huán)境吸熱專業(yè)資料丁一一LkJ/kg所以該過程可以實(shí)現(xiàn)，是不可逆過程.空氣初態(tài)為pi =0.1MPa、ti =20 C,經(jīng)過二級(jí)活塞式壓氣機(jī)后，壓力提高到4.9MPa ,假定各級(jí)壓縮過程的多變指數(shù) n=1.3 。試求：（1）以耗功最小為前提的

30、各級(jí)壓比；（2）生產(chǎn)1kg壓縮空氣理論上消耗的功；（3）各級(jí)氣缸的出口溫度；（4）若采用單級(jí)壓縮，壓氣機(jī)消耗的功及出口溫度。（R=0.287kJ/ （ kg 口）3.3-1皿羽7乂口73.15+刈 7年-L -413.8kJ13-1|工一|= 293 15x7 =4593KI 21=97T =720.3專業(yè)資料. 100C,600kPa的空氣以n=1.2多變過程膨脹，如果最終壓力為100kPa ,計(jì)算過程功量和熱量。知空氣：cv0.716kJ/ kg K , cp 1.004kJ/ kg K ,R 0.287kJ/ kg K。n 1T2 T1 p2 fpi k 3731.2 1100 寸600

31、276.7K空 0287_JZ3 0.179 m3 kgp1600V2RT2p20.287 276.71000.794 m3 kgpv n 1600 0.179 100 0.794140 kJ. kg1.2 1- R T1T20287373 276.7或 w 138.2 kJ kg TOC o 1-5 h z n 11.2 1u w cV T w 0.716 276.7 373 138.2 69.25 kJ kg69 kJ. kg或 q cvT 0.716 1.2 1.4276.7 373n 11.2 1. 一臺(tái)活塞式壓氣機(jī)，具相對(duì)余隙容積為0.05,若把空氣由壓力為0.1MPa ,溫度為17

32、 c的環(huán)境狀態(tài)經(jīng)歷多變指數(shù)為1.2的多變壓縮過程壓縮到0.7MPa。(1)求壓縮機(jī)的容積效率；(2)求輸出1kg壓縮空氣所放出的熱量。知空氣：cV 0.716kJ/ kg K , cp 1.004kJ/kg K , R 0.287kJ/ kg K。專業(yè)資料1 vVe Vh 1Vc Vhp2 Pi n0.7 1.211 0.0510.7970.1401.1K159.4 kJ kg TOC o 1-5 h z 1.2 1n 10 71.2 T2 T1 P2 P1 k 2900.1R T1 T20287290 401.1w n 11.2 1q u w cv T w 0.716 401.1 290 1

33、59.479.88 kJ kgn k12 14或q cv- T 0.716 401.1 29079.55kJ kgn 11.2 1.某卡諾熱機(jī)每分鐘從 500 C的熱源吸熱5000 kJ,向30 c的環(huán)境放熱 試求:1）該循環(huán)的熱效率2）該循環(huán)的放熱量3 ）該卡諾機(jī)輸出的功率4）若熱源溫度為800 C ,工質(zhì)的吸熱溫度為500 C ,吸熱量不變由溫差傳熱而引起該系統(tǒng)的嫡變量為多少？做功能力損失多少？1 ）熱效率2 ）放熱量T彳舊 1Q2 =a=50QQx-x= 52.677：773 60KW3）輸出功率=22-32,67 = 50.7二KW專業(yè)資料杵員十旦二2+理=3必4 ）該系統(tǒng)的嫡變量kJ

34、 TJ*。 kJ/K做功能力損失二-kJ.某蒸汽動(dòng)力裝置按簡(jiǎn)單朗肯循環(huán)工作，蒸汽進(jìn)汽輪機(jī)初始狀態(tài)的壓力Pi 5MPa ,蒸汽的初始溫度為ti 500 C ;汽輪機(jī)乏汽壓力為P2 0.002MPa。不計(jì)水泵耗功，要求：（1）畫出該循環(huán)T-s圖；（2）在吸 熱時(shí)吸入的熱量；（3）循環(huán)凈功；（4）向外界放出的熱量；（5）該蒸汽 動(dòng)力循環(huán)的熱效率；（6）該蒸汽動(dòng)力循環(huán)的汽耗率。 所需數(shù)據(jù)如下附表1、 附表2。附表1 ：未飽和水和過熱蒸汽表t()2.5MPa5.0MPa7.6MPav(m 3/kg)h(kJ/kg)s(kJ/kg.K)v(m3/kg)hkJ/kg)s(kJ/kg.K)v(m 3/kg)h(kJ/kg)s(kJ/kg.K)4500.130043351.37.17630.06325 317.56.82170.04035 3280.36.58965000.139873461.77.32400.06849 433.76