21年1月考試《工程熱力學(xué)X》考核作業(yè)

東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院工程熱力學(xué)X試卷（作業(yè)考核線上2）A卷（共2頁(yè)）總分題號(hào)一二三四五六七八九十得分一．判斷題（每題2分，共30分）下列各題中，你認(rèn)為正確的請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)劃（），不正確或不全面的請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)劃（）。1.在確定的兩態(tài)之間，理想氣體的熵差計(jì)算公式為s=cpln–Rln（×）2.使系統(tǒng)熵增大的過(guò)程一定是不可逆過(guò)程。（×）3.可逆循環(huán)的熱效率不可能等于1。（√）4.制冷系數(shù)有可能大于1。（√）5.卡諾循環(huán)的熱效率總比任意實(shí)際循環(huán)的熱效率要高。（√）6.在臨界點(diǎn)上，飽和液體的焓一定等于飽和蒸汽的焓。（×）7.水的溫度為t，若其壓力大于t對(duì)應(yīng)的飽和壓力，則該狀態(tài)的水一定處于未飽和液體狀態(tài)。（×）8.p–t圖上可以表示出的三相變化，所以稱為相圖。（√）9.一熱力系經(jīng)歷一個(gè)不可逆過(guò)程，其熵有可能減少。（√）10.等容過(guò)程加熱量的計(jì)算式可以適用于任意氣體。（×）11.對(duì)于噴管來(lái)說(shuō)，其背壓降得愈低，則其出口流量將愈大。（×）12.不可逆過(guò)程中，工質(zhì)的熵減少了，則工質(zhì)的焓也必減少。（√）13.不可逆過(guò)程就是不能反方向進(jìn)行的過(guò)程。（×）14不可逆過(guò)程的前后狀態(tài)參數(shù)變化無(wú)法計(jì)算。（×）15.絕熱過(guò)程一定是定熵過(guò)程。（×）二．選擇題（每題4分，共20分）1.一個(gè)氣球在陽(yáng)光下被曬熱，里面的空氣進(jìn)行的經(jīng)歷吸熱、壓力升高和膨脹的過(guò)程，其過(guò)程指數(shù)為（③）①1<n<k；②0<n<1；③-∞<n<0；④k<n<∞2.壓氣機(jī)按（③）過(guò)程壓縮空氣耗功少。①絕熱過(guò)程；②定壓過(guò)程；③定溫過(guò)程；④多變過(guò)程3.下面各式中，（①）是閉口系統(tǒng)普遍適用的熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的微分形式。①dq=du+dw；②dq=du+pdv；③dq=cvdT+pdv；④dq=dh-vdp4.下列參數(shù)中（④）不是狀態(tài)參數(shù)。①熵；②定壓比熱；③焓；④熱量中的可用能5.當(dāng)漸縮漸擴(kuò)噴管前后壓力數(shù)值為（④）時(shí)，噴管出口氣體的流速最大。①200bar，50bar；②50bar，20bar；③20bar，10bar；④10bar，1bar三．計(jì)算題（25分）國(guó)產(chǎn)20萬(wàn)千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組的新蒸汽參數(shù)為13.24MPa，535℃，排汽參數(shù)為5200Pa，再熱參數(shù)為2.16MPa，535℃。試求再熱循環(huán)的循環(huán)熱效率t。已知：13.24MPa，535℃時(shí)，h=3427.53kJ/kg，s=6.548kJ/(kgK)13.24MPa，33.93℃時(shí)，h=154.01kJ/kg，s=0.486kJ/(kgK)2.16MPa，535℃時(shí)，h=3542.83kJ/kg，s=7.493kJ/(kgK)2.16MPa，259.8℃時(shí)，h=2921.08kJ/kg，s=6.548kJ/(kgK)5200Pa時(shí)，t=33.6℃，h'=140.72kJ/kg，s'=0.486kJ/(kgK)，h"=2562.85kJ/kg，s"=8.382kJ/(kgK)T132T132654s三題圖h2=2921.08kJ/kgh3=3542.83kJ/kgx4==0.8874h4=x4(h4"–h4')+h4'=0.8874(2562.85-140.72)+140.72=2290.12kJ/kgh5=h4'=140.72kJ/kgh6=154.01kJ/kgt==44.82%四．計(jì)算題（25分）柴油機(jī)吸入0.12MPa、20℃的空氣，通過(guò)絕熱壓縮體積縮小為原來(lái)的十八分之一（壓縮比c=18），然后定壓加熱到1500℃，其后絕熱膨脹，排氣可視為定容變化到初始狀態(tài)。求：各狀態(tài)點(diǎn)的基本狀態(tài)參數(shù)、各個(gè)過(guò)程的能量變化關(guān)系和循環(huán)熱效率。說(shuō)明：計(jì)算題嚴(yán)格依照工程實(shí)際，并與后續(xù)課程相呼應(yīng)，且覆蓋較寬的本課程知識(shí)面，以及題量適中。如果改成較小試題，則覆蓋面和題量難以兼顧。答：p1=0.08MPa，T1=20+273.15=293.15K，v1==1.0517m3/kg。v2=v1/c=1.0517/14=0.07512m3/kgp2==3.219MPaT2==842.47K。u12=cvT12=717(842.47293.15)=393866.01J=393.87kJh12=cpT12=1005(842.47293.15)=552071.60J=552.07kJq12=0，所以w12=q12u12=393.87kJwt,12=q12h12=552.07kJp3=4.5MPa，v3=v2=0.07512m3/kg，T3==1177.84Ku23=cvT23=717(1177.84842.47)=240460.09J=240.46kJh23=cpT23=1005(1177.84842.47)=337846.43J=337.85kJw23=0，所以q23=u23=240.46kJwt,23=q23h23=240.46337.85=97.39kJp4=p3=4.5MPa，v4=1.5v3=1.50.07512=0.11268m3/kgT4==1766.76Ku34=cvT34=717(1766.761177.84)=422255.54J=422.26kJh34=cpT34=1005(1766.761177.84)=591864.46J=591.86kJwt34=0，所以q34=h34=591.86kJw,34=q34u34=591.86422.26=169.60kJv5=v1=1.0517m3/kg，p5==0.19731MPaT5==723.04Ku45=cvT45=717(723.041766.76)=748347.24J=748.35kJh45=cpT45=1005(723.041766.76)=1048938.6J=1048.94kJq45=0，所以w45=q45u45=748.35kJwt,45=q45h45=1048.94kJu51=cvT51=0.717(293.15723.04)=308.23kJh51=cpT51=1.