工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)

工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn) 一、知識(shí)點(diǎn)基本概念的理解和應(yīng)用（約占40%），基本原理的應(yīng)用和熱力學(xué)分析能力的考核（約占60%）。1.基本概念掌握和理解：熱力學(xué)系統(tǒng)(包括熱力系，邊界，工質(zhì)的概念。熱力系的分類：開口系，閉口系，孤立系統(tǒng))。掌握和理解：狀態(tài)及平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)的充要條件。狀態(tài)參數(shù)及其特性。制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)的概念區(qū)別。理解并會(huì)簡單計(jì)算：系統(tǒng)的能量，熱量和功（與熱力學(xué)兩個(gè)定律結(jié)合）。2.熱力學(xué)第一定律掌握和理解：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)。理解并會(huì)應(yīng)用基本公式計(jì)算：熱力學(xué)第一定律的基本表達(dá)式。閉口系能量方程。熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于開口熱力系的一般表達(dá)式。穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的能量方程。理解并掌握：焓、技術(shù)功及幾種功的關(guān)系（包括體積變化功、流動(dòng)功、軸功、技術(shù)功）。3.熱力學(xué)第二定律掌握和理解：可逆過程與不可逆過程(包括可逆過程的熱量和功的計(jì)算)。掌握和理解：熱力學(xué)第二定律及其表述（克勞修斯表述，開爾文表述等）。卡諾循環(huán)和卡諾定理。掌握和理解：熵（熵參數(shù)的引入，克勞修斯不等式，熵的狀態(tài)參數(shù)特性）。理解并會(huì)分析：熵產(chǎn)原理與孤立系熵增原理，以及它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式。熱力系的熵方程（閉口系熵方程，開口系熵方程）。溫-熵圖的分析及應(yīng)用。理解并會(huì)計(jì)算：學(xué)會(huì)應(yīng)用熱力學(xué)第二定律各類數(shù)學(xué)表達(dá)式來判定熱力過程的不可逆性。4.理想氣體的熱力性質(zhì)熟悉和了解：理想氣體模型。理解并掌握：理想氣體狀態(tài)方程及通用氣體常數(shù)。理想氣體的比熱。理解并會(huì)計(jì)算：理想氣體的內(nèi)能、焓、熵及其計(jì)算。理想氣體可逆過程中，定容過程，定壓過程，定溫過程和定熵過程的過程特點(diǎn)，過程功，技術(shù)功和熱量計(jì)算。5.實(shí)際氣體及蒸氣的熱力性質(zhì)及流動(dòng)問題理解并掌握：蒸汽的熱力性質(zhì)（包括有關(guān)蒸汽的各種術(shù)語及其意義。例如：汽化、凝結(jié)、飽和狀態(tài)、飽和蒸汽、飽和溫度、飽和壓力、三相點(diǎn)、臨界點(diǎn)、汽化潛熱等）。蒸汽的定壓發(fā)生過程（包括其在p-v和T-s圖上的一點(diǎn)、二線、三區(qū)和五態(tài)）。理解并掌握：絕熱節(jié)流的現(xiàn)象及特點(diǎn)6.蒸汽動(dòng)力循環(huán)答：定義：熵可逆過程物理意義：熵的變化反應(yīng)可逆過程熱交換的方向和大小。系統(tǒng)可逆的從外界吸熱，系統(tǒng)熵增加；系統(tǒng)可逆的向外界放熱，系統(tǒng)熵減少；可逆絕熱過程，系統(tǒng)熵不變。判斷下列說法對(duì)嗎？系統(tǒng)吸熱，其熵一定增大；系統(tǒng)放熱，其熵一定減小。答：熵變=熵流+熵產(chǎn)，所以，前半句對(duì)，后半句錯(cuò)誤。孤立系熵增原理是什么？怎么應(yīng)用？答：孤立系統(tǒng)熵增原理：孤立系統(tǒng)內(nèi)所進(jìn)行的一切實(shí)際過程（不可逆過程）都朝著使系統(tǒng)熵增加的方向進(jìn)行；在極限情況下（可逆過程），系統(tǒng)的熵維持不變；任何使系統(tǒng)熵減小的過程是不肯能。即過程進(jìn)行到某一階段，再不能使熵增大了，也就是系統(tǒng)的熵值達(dá)到了最大值，就是過程進(jìn)行的限度。等號(hào)適用于可逆過程，大于號(hào)適用于不可逆過程。表明孤立系統(tǒng)的熵變化只取決于系統(tǒng)內(nèi)各過程的不可逆程度。注意：如果涉及環(huán)境溫度，由于環(huán)境是一個(gè)很大的熱源，無論它吸收或者放出多少熱量，都認(rèn)為環(huán)境溫度是不變的。討論使熱由低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩吹倪^程能否實(shí)現(xiàn)？12、下列說法正確的在括號(hào)內(nèi)劃“√”，不正確劃“×”。（×）定質(zhì)量系統(tǒng)一定是閉口系統(tǒng)。（×）閉口系統(tǒng)不作膨脹功的過程必是等容過程。（√）理想氣體任何過程的內(nèi)能變量總以Δu=∫12cvdT進(jìn)行計(jì)算。（√）dh=cpdT只適用于理想氣體、任何過程。（×）閉口系統(tǒng)發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)的熵必減少。（×）知道了溫度和壓力兩個(gè)參數(shù)值，就可以確定水蒸氣的狀態(tài)。（×）一切可逆機(jī)的熱效率均相等。（×）熵增可用來度量過程的不可逆性，所以熵增加的過程必是不可逆過程，（√）某理想氣體經(jīng)歷了一個(gè)內(nèi)能不變的熱力過程，則該過程中工質(zhì)的焓變也為零。（×）容器中氣體的壓力沒有變化，則安裝在容器上的壓力表讀數(shù)也不變。（×）水蒸氣的定溫過程中，能滿足q=w的關(guān)系式。（√）在臨界點(diǎn)上，飽和液體的焓一定等于干飽和蒸汽的焓。（×）只要存在不可逆性就有熵產(chǎn)，故工質(zhì)完成一個(gè)不可逆熱力循環(huán)，其熵變必大于零。（√）理想氣體在T?s圖上，其定溫線就是定焓線。（×）絕熱過程必為定熵過程。（×）公式q=Δu+w僅適用于閉口熱力系統(tǒng)。（√）閉口絕熱系統(tǒng)的熵不可能減少。（×）一切不可逆熱機(jī)的熱效率總比可逆熱機(jī)的小。（√）在一剛性容器中，理想氣體絕熱自由膨脹后，其溫度不變。（×）在簡單朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上采用再熱的方法一定能提高循環(huán)熱效率。（×）制冷系數(shù)永遠(yuǎn)大于1，而制熱系數(shù)可以大于1也可以小于1。（×）供熱量一定，用電爐取暖與用熱泵式空調(diào)取暖耗電量一樣多。（×）從飽和液體狀態(tài)汽化成飽和蒸汽狀態(tài)，因?yàn)槠^程溫度未變，所以焓的變化量。（×）若容器中氣體的絕對(duì)壓力保持不變，壓力表上的讀數(shù)就不會(huì)改變。（×）濕飽和蒸汽的焓等于飽和水的焓加上干度乘以汽化過程中飽和水變成干飽蒸汽所吸收的熱量。（×）理想氣體經(jīng)歷一可逆定溫過程，由于溫度不變，則工質(zhì)不可能與外界交換熱量。13、在絕熱良好的房間內(nèi)，有一臺(tái)設(shè)備完好的冰箱在工作，在炎熱的夏天打開冰箱，人會(huì)感到?jīng)鏊瑔柺覂?nèi)溫度是否會(huì)越來越低？請(qǐng)用熱力學(xué)原理加以解釋。答：一開始，人會(huì)感到?jīng)鏊@是由于房間內(nèi)空氣中的內(nèi)能傳遞到冰箱內(nèi)，而此時(shí)冰箱輸入功率轉(zhuǎn)化的熱小于空氣進(jìn)入冰箱的內(nèi)熱能，故空氣溫度降低，人感到?jīng)鏊?/p>

隨著時(shí)間的進(jìn)行，冰箱輸入功率轉(zhuǎn)化的熱越來越多地進(jìn)入房間空氣中，空氣的溫度逐步回升。這樣，房間內(nèi)的溫度不會(huì)越來越低。14、選擇題（1）、一熱力學(xué)過程,其w=則此過程是(A)A.不可逆過程.B.任意過程．Ｃ．可逆過程．Ｄ.定壓過程．（2）、對(duì)于某理想氣體，當(dāng)溫度變化時(shí)（Cp-Cv）是（B）的.A．變化B．不變化Ｃ.不能確定（3）、在兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的熱機(jī)Ａ、B均進(jìn)行可逆循環(huán),A機(jī)的工質(zhì)為理想氣體,B機(jī)是水蒸汽,則熱效率ηA和ηB(A)A.相等B.ηA>ηBC.ηA<ηBD.不能確定.（4）、在閉口絕熱系中進(jìn)行的一切過程,必定使系統(tǒng)的熵(D)A增大.B減少.C.不變D.不能確定（5）、在房間內(nèi)溫度與環(huán)境溫度一定的條件下,冬天用熱泵取暖和用電爐取暖相比,從熱力學(xué)觀點(diǎn)看(A)A.熱泵取暖合理.B.電爐取暖合理.C.二者效果一樣.D.不能確定.（6）、閉口系能量方程為(D)A.Q+△U+W=0B.Q+△U－W=0C.Q－△U+W=0D.Q－△U－W=0（7）、理想氣體的是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。(C)A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與焓C.溫度與熵D.熱力學(xué)能與焓（8）、已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特性為(B)A.定壓B.定溫C.定容D.絕熱（9）、可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關(guān)系為(B)A.dh=－vdpB.dh=vdpC.dh=－pdvD.dh=pdv（10）、水蒸汽動(dòng)力循環(huán)的下列設(shè)備中,作功損失最大的設(shè)備是(A)A.鍋爐B.汽輪機(jī)C.凝汽器D.水泵(11)外界（或）環(huán)境的定義是指（D）。A 系統(tǒng)邊界之外的一切物體 B 與系統(tǒng)發(fā)生熱交換的熱源C 與系統(tǒng)發(fā)生功交換的功源 D 系統(tǒng)邊界之外與系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系的一切物體(12)系統(tǒng)平衡時(shí)的廣延性參數(shù)（廣延量）的特點(diǎn)是（D）。A 其值的大小與質(zhì)量多少無關(guān) B 不具有可加性C 整個(gè)系統(tǒng)的廣延量與局部的廣延量一樣D 與質(zhì)量多少有關(guān)，具有可加性(13)理想氣體多變指數(shù)n<0的多變膨脹過程,其過程特性具有__A__的結(jié)果 A Q>0 ，ΔU>0，W>0 B Q<0 ，ΔU<0，W>0 C Q>0 ，ΔU<0，W>0DQ<0 ，ΔU>0，W>0(14)卡諾定理表明：所有工作于兩個(gè)不同恒溫?zé)嵩粗g的一切熱機(jī)的熱效率（B）。 A 都相等，可以采用任何循環(huán)B 不相等，以可逆熱機(jī)的熱效率為最高 C 均相等，僅僅取決于熱源和冷源的溫度 D 不相等，與所采用的工質(zhì)有關(guān)系。(15)壓力為4bar的氣體流入1bar的環(huán)境中，為使其在噴管中充分膨脹，宜采用（D）。A漸縮噴管B漸擴(kuò)噴管C直管D縮放噴管(16)一個(gè)橡皮氣球在太陽下被照曬，氣球在吸熱過程中膨脹，氣球內(nèi)的壓力正比于氣球的容積。則氣球內(nèi)的氣體進(jìn)行的是(B) A 定壓過程 B 多變過程C 定溫過程D 定容過程(17)熵變計(jì)算式只適用于（D）。 A 一切工質(zhì)的可逆過程 B 一切工質(zhì)的不可逆過程C 理想氣體的可逆過程D 理想氣體的一切過程(18)析一個(gè)有工質(zhì)流入與流出的研究對(duì)象，將熱力系統(tǒng)選為（D）。 A閉口系統(tǒng)； B 開口系統(tǒng)； C孤立系統(tǒng)； D A，B，C都可以。(19)熱力系的儲(chǔ)存能包括（A）。A內(nèi)部儲(chǔ)存能與外部儲(chǔ)存能B熱力學(xué)能與動(dòng)能C內(nèi)動(dòng)能與內(nèi)位能D熱力學(xué)能與宏觀勢(shì)能(20)工質(zhì)熵的增加，意味著工質(zhì)的（D）。（A）Q＞0（B）Q＜0（C）Q=0（D）不一定(21)貯有空氣的絕熱剛性密閉容器中，按裝有電加熱絲通電后，如取空氣為系統(tǒng)，則過程中的能量關(guān)系有(C)A Q>0 ,ΔU>0,W>0 B Q=0 ,ΔU>0,W<0C Q>0 ,ΔU>0,W=0 D Q=0 ,ΔU=0,W=0(22)循環(huán)熱效率適用于（D）。 A 適用于任意循環(huán)； B 只適用于理想氣體可逆循環(huán)； C 適用于熱源溫度為T1，冷源溫度為T2的不可逆循環(huán)；D 只適用于熱源溫度為T1，冷源溫度為T2的可逆循環(huán)。(23)氣流在充分膨脹的漸縮漸擴(kuò)噴管的漸擴(kuò)段（dA＞0）中，流速（D）。A等于喉部臨界流速；B等于當(dāng)?shù)匾羲伲籆小于當(dāng)?shù)匾羲?；D大于當(dāng)?shù)匾羲佟?24)孤立系統(tǒng)可以理解為（C）。 A 閉口的絕熱系統(tǒng)所組成； B 開口的絕熱系統(tǒng)所組成； C 系統(tǒng)連同相互作用的外界所組成；D A，B，C，均是(25)采用蒸汽再熱循環(huán)的目的在于（C）。（A）降低乏汽干度，提高汽輪機(jī)穩(wěn)定性；（B）提高平均放熱溫度，提高循環(huán)熱效率（C）提高乏汽干度，提高循環(huán)熱效率；（D）提高乏汽干度，降低循環(huán)不可逆性請(qǐng)解釋何謂孤立系統(tǒng)熵增原理，該原理在熱力學(xué)分析中有什么用途？答：對(duì)于孤立系熵方程而熵產(chǎn)dSg總是非負(fù)的即dSg0或0，稱為孤立系的熵增原理。孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的一切實(shí)際過程都是朝著熵增加的方向進(jìn)行，極限情況維持不變。任何使孤立系統(tǒng)熵減小的過程都是不可能實(shí)現(xiàn)的。判斷過程進(jìn)行的方向與條件.請(qǐng)分別回答熱力學(xué)中所謂的第一類永動(dòng)機(jī)與第二類永動(dòng)機(jī)的物理意義。答：不消耗任何能量而源源不斷做功的機(jī)器為第一永動(dòng)機(jī);從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)為第二永動(dòng)機(jī)。理想氣體熵變的計(jì)算式是由可逆過程導(dǎo)出的，它是否可用于計(jì)算不可逆過程初、終態(tài)的熵變？為什么？答：可以,只和初末狀態(tài)有關(guān)系,熵為狀態(tài)參數(shù).剛性絕熱容器中間用隔板分為兩部分，A中存有高壓氮?dú)猓珺中保持真空。若將隔板抽去，分析容器中空氣的熱力學(xué)能如何變化？答：抽取隔板，以容器中的氮?dú)鉃闊崃ο?，在剛性絕熱容器中，氮?dú)夂屯饨缂葻o物質(zhì)的交換也無能量的交換，有熱力學(xué)第一定律知：,q=0,w=0,因此，隔板抽取前后=0.氣體吸熱后溫度一定升高嗎？液體吸熱后溫度一定升高嗎？并給出理由。答：氣體吸熱后，溫度不一定升高，由q=+w，若吸熱的同時(shí)對(duì)外界做功，而且|w|>|q|,此時(shí)，則熱力學(xué)能降低即<0,此時(shí)的氣體溫度反而會(huì)降低。液體吸熱后，溫度也不一定升高，比如水在飽和狀態(tài)下，吸熱時(shí)可保持溫度不變。熱力系的總熵是否可以減小？為什么？答：可以減小。因?yàn)闊崃ο悼傡氐脑隽繛殪亓骱挽禺a(chǎn)之和，當(dāng)熱力系向外界放熱時(shí)，熵流為負(fù)值（即使熱力學(xué)的總熵減小），當(dāng)熵流的絕對(duì)值大于熵產(chǎn)，熱力系總熵的增量為負(fù)值，則熱力系的總熵將是減小的。決定朗肯循環(huán)熱效率的參數(shù)有哪些？它們?nèi)绾斡绊憻嵝?？答：在相同初壓和背壓下，提高新蒸汽的初溫可使朗肯循環(huán)熱效率增大；增加了循環(huán)高溫段溫度，使循環(huán)溫差增大，所以提高了熱效率。在相同的初溫和背壓下，提高初壓也可使朗肯循環(huán)熱效率增大；循環(huán)的平均溫差加的緣故在相同的初溫、初壓下，降低背壓可使朗肯循環(huán)熱效率增大，這是由于增大了循環(huán)溫差的緣故。分析卡諾循環(huán)熱效率公式，可得到哪些重要結(jié)論？答：三點(diǎn)結(jié)論:a只決定于T1，T2，提高T1，降低T2可提高ηcbηc≯1c當(dāng)T1＝T2時(shí)ηc＝0如何用熱力學(xué)知識(shí)描述水的飽和狀態(tài)?答：在一定的溫度下，容器內(nèi)的水蒸氣壓力總會(huì)自動(dòng)穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值上，此時(shí)進(jìn)入水界面和脫離水界面的分子數(shù)相等，水蒸氣和液態(tài)水處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，即飽和狀態(tài)。飽和狀態(tài)下的液態(tài)水稱為飽和水；飽和狀態(tài)下的水蒸氣稱為飽和水蒸氣；飽和蒸汽的壓力稱為飽和壓力；與此相對(duì)應(yīng)的溫度稱為飽和溫度?？ㄖZ循環(huán)是理想循環(huán)，為什么蒸汽動(dòng)力循環(huán)利用了水蒸汽在兩相區(qū)等壓等溫的特點(diǎn)，而不采用卡諾循環(huán)？答：采用卡諾循環(huán)必須要求工質(zhì)實(shí)現(xiàn)定溫加熱和放熱，但是難以實(shí)現(xiàn)。而水蒸氣兩相區(qū)卻可滿足定溫加熱和放熱。而此時(shí)也是定壓過程。所以實(shí)際蒸汽循環(huán)不采用卡諾循環(huán)。計(jì)算分析題1.某蒸汽壓縮制冷過程,制冷劑在２5０K吸收熱量QL,在３００K放出熱量-QH,壓縮和膨脹過程是絕熱的，向制冷機(jī)輸入的功為Ws，判斷下列問題的性質(zhì)。（A可逆的B不可逆的C不可能的）(1).QL=2000kJWs=400kJ（A）該制冷過程是可逆的(2).QL=1000kJQH=－1500kJ(B)該制冷過程是不可逆的(3).Ws=100kJQH=－700kJ(C)該制冷過程是不可能的2.某蒸汽動(dòng)力循環(huán)操作條件如下：冷凝器出來的飽和水，由泵從0.035Mpa加壓至1.5Mpa進(jìn)入鍋爐，蒸汽離開鍋爐時(shí)被過熱器加熱至280℃。求：(1)上述循環(huán)的最高效率。(2)在鍋爐和冷凝器的壓力的飽和溫度之間運(yùn)行的卡諾循環(huán)的效率，以及離開鍋爐的過熱蒸汽溫度和冷凝器飽和溫度之間運(yùn)行的卡諾循環(huán)的效率。(3)若透平機(jī)是不可逆絕熱操作，其焓是可逆過程的80%。求此時(shí)的循環(huán)效率。解：(1)各狀態(tài)點(diǎn)的熱力學(xué)性質(zhì)，可由附錄水蒸汽表查得（由于液體壓力增加其焓增加很少，可以近似）該循環(huán)透平機(jī)進(jìn)行絕熱可逆操作，增壓泵也進(jìn)行絕熱可逆操作時(shí)效率最高。，由0.035Mpa，查得氣相，（查飽和蒸汽性質(zhì)表）液相，（查飽和水性質(zhì)表內(nèi)插）氣相含量為x冷凝器壓力0.035Mpa，飽和溫度為72.69℃；鍋爐壓力1.5Mpa，飽和溫度為198.32℃。卡諾循環(huán)運(yùn)行在此兩溫度之間，卡諾循環(huán)效率若卡諾循環(huán)運(yùn)行在實(shí)際的二個(gè)溫度之間，其效率為(3)不可逆過程的焓差為0.80(H2-H3)，而吸收的熱仍為，因此效率3．某壓縮制冷裝置，用氨作為制冷劑，氨在蒸發(fā)器中的溫度為-25℃，冷卻器中的壓力為1.0MPa，假定氨進(jìn)入壓縮機(jī)時(shí)為飽和蒸汽，而離開冷凝器時(shí)為飽和液體，每小時(shí)制冷量Q0為1.67×105kJ·h-1。求：（1）所需的氨流率；（2）制冷系數(shù)。解：通過NH3的P-H圖可查到各狀態(tài)點(diǎn)焓值。按照題意，氨進(jìn)入壓縮機(jī)為飽和狀態(tài)1，離開冷凝器為飽和狀態(tài)3。氨在蒸發(fā)器中的過程即4→1H1=1430KJ·kg-1H2=1710KJ·kg-1氨在冷凝器中的過程即2→3，H3=H4=320KJ·kg-1氨流率制冷系數(shù)注：求解此類題目：關(guān)鍵在于首先確定各過程狀態(tài)點(diǎn)的位置，然后在P-H圖或T—S圖上查到相應(yīng)的焓（或溫度、壓力）值，進(jìn)行計(jì)算。4.某壓縮制冷裝置，用氨作為制冷劑，氨在蒸發(fā)器中的溫度為－25℃，冷凝器內(nèi)的壓力為1180kPa，假定氨進(jìn)入壓氣機(jī)時(shí)為飽和蒸氣，而離開冷凝器時(shí)是飽和液體，如果每小時(shí)的制冷量為167000kJ，求所需的氨流率；制冷系數(shù)。解：此氨制冷循環(huán)示于右圖所示T-S圖上。查的T-S圖，得H1=1648kJ/kg，H2=1958kJ/kg，H3=H4=565kJ/kg則單位質(zhì)量制冷劑的制冷量為q0=H1－H4=1648－565=1083(kJ/kg)所需的氨流率為G==154.2（kg/h）(2)制冷系數(shù)為ε==3.495、容器被分隔成AB兩室，如圖1-4所示，已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簆b=0.1013MPa，氣壓表2讀為pe2=0.04MPa，氣壓表1的讀數(shù)pe1=0.294MPa，求氣壓表3的讀數(shù)（用MPa表示）。解：pA=pb+pe1=0.1013MPa+0.294MPa=0.3953MPa pA=pB+pe2 pB=pA?pe2=0.39153MPa?0.04MPa=0.3553MPaH pe3=pB?pb=0.3553MPa?0.1013MPa=0.254MPaH如圖所示的氣缸，其內(nèi)充以空氣。氣缸截面積A=100cm2，活塞距底面高度H=10cm。活塞及其上重物的總重量G1=195kg。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫0=771mmHg，環(huán)境溫度t0=27℃。若當(dāng)氣缸內(nèi)氣體與外界處于熱力平衡時(shí)，把活塞重物取去100kg，活塞將突然上升，最后重新達(dá)到熱力平衡。假定活塞和氣缸壁之間無摩擦，氣體可以通過氣缸壁和外界充分換熱，試求活塞上升的距離和空氣對(duì)外作的功及與環(huán)境的換熱量。7、一容積為0.15m3的儲(chǔ)氣罐,內(nèi)裝氧氣，其初態(tài)壓力p1=0.55MPa，溫度t1=38℃。若對(duì)氧氣加熱，其溫度、壓力都升高。儲(chǔ)氣罐上裝有壓力控制閥，當(dāng)壓力超過0.7MPa時(shí)，閥門便自動(dòng)打開，放走部分氧氣，即儲(chǔ)氣罐中維持的最大壓力為0.7MPa。問當(dāng)罐中溫度為285℃，對(duì)罐內(nèi)氧氣共加入了多少熱量？設(shè)氧氣的比熱容為定值，cv=0.657kJ/(kg·K)、cp＝0.917kJ/(kg·K)。8、有一蒸汽動(dòng)力廠按依次再熱以及抽氣回?zé)崂硐胙h(huán)工作，如圖。新蒸汽參數(shù)為p1=14MPa，t1=550℃，再熱壓力pA=3.5MPa，再熱溫度tR=t1=550℃,回?zé)岢闅鈮毫B=0.5MPa，回?zé)崞鳛榛旌鲜?，背壓p2=0.004MPa。水泵功可忽略。試：（1）定性畫出循環(huán)的T-s圖；（2）求抽氣系數(shù)αB；（3）求循環(huán)輸出凈功wnet，吸熱量q1，放熱量q2；（4）求循環(huán)熱效率ηt。9、一個(gè)裝有2kg工質(zhì)的閉口系經(jīng)歷了如下過程：過程中系統(tǒng)散熱25kJ，外界對(duì)系統(tǒng)作功100kJ，比熱力學(xué)能減小15kJ/kg，并且整個(gè)系統(tǒng)被舉高1000m。試確定過程中系統(tǒng)動(dòng)能的變化。一活塞氣缸裝置中的氣體經(jīng)歷了2個(gè)過程。從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體吸熱500kJ，活塞對(duì)外作功800kJ。從狀態(tài)2到狀態(tài)3是一個(gè)定壓的壓縮過程，壓力為p=400kPa,氣體向外散熱450kJ。并且已知U1=2000KJ,U3=3500KJ，試算2－3過程氣體體積變化。11、氣缸中封有空氣，初態(tài)為、，緩慢膨脹到。(1)過程中維持不變；(2)過程中氣體先循膨脹到，再維持壓力不變，膨脹到。試分別求兩過程中氣體作出的膨脹功。12、空氣在壓氣機(jī)中被壓縮。壓縮前空氣的參數(shù)為，；壓縮后的參數(shù)為，。設(shè)在壓縮過程中每千克空氣的熱力學(xué)能增加，同時(shí)向外放出熱量。壓氣機(jī)每分鐘產(chǎn)生壓縮空氣。求：(1)壓縮過程中對(duì)每千克空氣作的功；(2)每生產(chǎn)壓縮空氣所需的功(技術(shù)功)；(3)帶動(dòng)此壓氣機(jī)所用電動(dòng)機(jī)的功率。13、朗肯循環(huán)中，冷凝壓力為3kPa，水由水泵增壓至6MPa后送入鍋爐。鍋爐出口蒸汽溫度為600℃，,汽輪機(jī)排汽比焓為，凝結(jié)水比焓。在忽略泵耗功的情況下，試求：（1）求朗肯循環(huán)的熱效率。（2）如果在上述朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上采用回?zé)幔谙到y(tǒng)中使用開式（混合式）給水加熱器，用于加熱給水的蒸汽比焓為，狀態(tài)點(diǎn)6的焓值為604kJ/kg，試求回?zé)嵫h(huán)的熱效率，并與無回?zé)釙r(shí)的熱效率進(jìn)行比較；（3）在上述回?zé)嵫?/p>