【正文】 7－ 5；作功能力損失 I＝ T0? S 孤 ； 第八章 １．理想氣體穩(wěn)定絕熱地流過噴管，一為可逆流動 12， 另一為不可逆流動 1239。設(shè)環(huán)境溫度為T0(T0T1) I=T0Δ S 第七章 １．壓力為 P溫度為 t1的過熱水蒸汽定壓冷卻成干度為 x2的濕蒸汽，試在 hs 圖上表示該冷卻過程，并寫出該過程放熱量的計(jì)算式。Δ u0， W0， q0 第五章 １．閉系里的理想氣體作不可逆絕熱膨脹 12，設(shè)環(huán)境溫度 T0T2，試在Ｔ－Ｓ圖上用面積表示膨脹功和作功能力損失。 6．在 PV 圖及 TS 圖上畫出雙原子理想氣體的 n= 的壓縮過程， 并指出能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。試在 Pv 圖和 Ts 圖上畫出該可逆循環(huán)。 由 q=Δ u+W 及 T－ S 圖上定容線下方的面積代表內(nèi)能變化量，可在 T－ S 圖用面積表示膨脹功 W。 4．采用兩級級間冷卻的壓氣機(jī)，若進(jìn)口壓力與出口壓力分別為 P1和 P3，則其最有利的中間壓力 P2與 P1和 P3的關(guān)系如何？這樣選取 P2有哪些好處？ 每級耗功相等，每級終溫相同，每級排熱相等。 2．設(shè)計(jì)多級壓縮、級間冷卻的活塞式壓氣機(jī)時(shí)，采用各級的增壓比相同，這樣做可得到哪些有利結(jié)果？ 每級耗功相等，有利于曲軸的平衡；每級壓縮終溫相等；每級放熱相等。由 dA/A=(M21)dc/c 知， dA0， M1，所以 dc0。 6．亞音速氣流穩(wěn)定、絕熱流過漸縮管道，壓力怎樣變化？為什么？ 對穩(wěn)定絕熱管流， dA/A=(M21)dC/C 因 dA0， M1，所以 dc0， 又 KM2dC/C=dp/p， dc0，所以 dp0，故壓力降低。 第八章 當(dāng)進(jìn)口 空氣流的馬赫數(shù) M＞ 1 時(shí)，截面漸縮的管道宜作噴管還是擴(kuò)壓管？為什么？ 宜作擴(kuò)壓管。 15．根據(jù)熱力學(xué)第二定律分析，為什么完成一個(gè)正向循環(huán)后熱能不能 100%地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？ 如果完成一個(gè)循環(huán)熱能 100％轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則相當(dāng)于只從一個(gè)熱源吸熱，對熱源和熱機(jī)取孤立系，則孤立系Δ S 孤 =Q1/T1=W/T10，不能實(shí)現(xiàn)。只要有相同的初終態(tài)，熵差就相等。 假設(shè)兩條定熵線相交，用反證法證明。兩過程的吸熱平均溫度有何關(guān)系？ q C Tp p? ? qv=CvΔ T ? C C q qp v p v? ? ? 因?yàn)?T2V=T2P ，所以內(nèi)能變化相等 TqST TlnTTTqST TlnTTwvv2 1211ppp2 121? ??? ???? 7．當(dāng)孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生不可逆變化，其總熵量必然增大。 3．工質(zhì)經(jīng)不可逆循環(huán)，其∮ ds＝ 0，但又有關(guān)系式∮ dQ/T0，為什么？ 第二定律 ?S dQT??12 (不可逆 )， (dQ/T)不 ≠ ds 熵是狀參∮ ds=0，所以∮ (dQ/T)’ 不 0。 膨脹到同一終溫，試問這兩個(gè)過程的功有何關(guān)系？為什么？ 這兩個(gè)過程的功相等，因?yàn)槔硐霘怏w絕熱過程 的功只與初、終態(tài)溫度有關(guān)可逆功)( 21 TTcuw v ????? ，不可逆 )39。 5．若理想氣體多變壓縮過程的功多于氣體的放熱，則多變指數(shù) n 的取值范圍如何？為什么？ 由 W/q=(K1)/(Kn)， Kn1。 第二章 １．焓的定義式 h=u+pv 中的 pv 是不是儲存能？為什么？在什么情況下 pv 項(xiàng)會出現(xiàn)在能量方程式中？ PV 不是儲存能，因?yàn)橥苿庸?PV 只有在工質(zhì)移動布置時(shí)才起作用； PV 項(xiàng)可出現(xiàn)于開口系統(tǒng)的能量方程式中； 3．為什么熱力學(xué)能是狀態(tài)參數(shù)？ 1)熱力學(xué)能是儲存于物體內(nèi)部的能量； 2)包括內(nèi)動能與 T 有關(guān)，內(nèi)位能與 T， v 有關(guān)，所以u=f(v,T)； 3)由于 u 僅與 v,T 兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)有關(guān)， u 是狀態(tài)參數(shù)。 第五章 C； B； C； C； D； C； D； C； C； D 第七章 C； B； D 第八章 A； B； C； A； C； C； C； D； B； C。 6．壓縮蒸汽制冷循環(huán)中，提高制冷系數(shù)ε的方法是 提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度 。 3．壓縮蒸 汽制冷循環(huán)中，工質(zhì)進(jìn)、出壓縮機(jī)時(shí)的焓分別為 h h2， 進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)為 h5，則制冷系數(shù)ε = (h1h5)/(h2h1) ，制冷量 q2= h1h5 。 9．對蒸汽動力裝置循環(huán)，在相同的初溫和初壓下，若提高背壓，則循環(huán)熱效率將 降低 ，膨脹終態(tài)干度將 增大 。 ５．對于蒸汽動力裝置的朗肯循環(huán)，在相同的初溫和背壓下，若提高初壓，則乏汽的干度將 降低 。 第十一章 1．當(dāng)初溫和背壓不變時(shí)，若提高初壓， 則蒸汽動力裝置朗肯循環(huán)的熱效率和乏汽的干度將分別 提高和降低 。 18．燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加熱理想循環(huán)的熱效率只取決于 循環(huán)增壓比 。 14．活塞式內(nèi)燃機(jī)混合加熱理想循環(huán)包括 定容加熱 和 定壓加熱 兩個(gè)吸熱過程。 10．內(nèi)燃機(jī)的奧圖 (Otto)循環(huán)是 定容 加熱方式循環(huán)，狄塞爾 (Diesel)循環(huán)是 定壓 加熱方式循環(huán)。 6．按燃料著火的方式不同，內(nèi)燃機(jī)可分為點(diǎn)燃式 （如汽油機(jī)）與 壓燃式 （如柴油機(jī)）兩類。 ．在初態(tài)、壓縮比、吸 熱量相同的條件下，內(nèi)燃機(jī)的定容加熱理想循環(huán)的熱效率比定壓加熱理想循環(huán)的熱效率 高 。 15．對單級活塞式壓縮機(jī)，隨著壓縮過程的多變指數(shù) n 增大， 氣體的放熱量 減小 。 11．當(dāng)初態(tài)和增壓比相同時(shí)，活塞式壓氣機(jī)采用二級壓縮，級間冷卻比不分級壓縮的耗功 減少 。 7．活塞式壓氣機(jī)的壓縮過程可有三種情況，分別為 定溫 壓縮 、 絕熱 壓縮和 多變 (1nk) 壓縮，其中 定溫 壓縮耗功最少。 3．當(dāng)活塞式壓氣機(jī)的余隙容積比和多變指數(shù)一定時(shí)，增壓比越大， 容積效率 越低 。 13．噴管出口速度的計(jì)算公式 C2= 21 11 1 211KK P v PPKK? ??[ ( ) ]的適用條件是 可逆過程，理想氣體，定比熱 。 9．對于漸縮噴管，如果初壓一定，當(dāng)背壓低于臨界壓力時(shí)，該噴管的出口速度 達(dá)到音速 。 5．當(dāng)亞音速氣流流經(jīng)漸縮形噴管時(shí)，其出口的氣流馬赫數(shù)只 能是 ≤ 1 。 第八章 1．空氣流過漸縮噴管，初壓一定，背壓逐漸下降，當(dāng)流量達(dá)到最大值時(shí)，出口 壓力是初壓的 。 15．在水的定壓加熱過程中，內(nèi)能 增加 ，焓 增加 。39。 10．汽化潛熱 r 的意義是 在定壓下使 1Kg 飽和液體汽 化為飽和蒸汽所需的熱量 ，其數(shù)值 r= h’’ h’ 或 Ts(S’’ S’) 。 9．在一定壓力下，濕蒸汽的干度為 x，若從蒸汽表中查得 v39。 8．在一定壓力下濕蒸氣的焓為 hx ，從蒸汽表中查得 h39。 7 ． p=30bar 的 濕 蒸 氣 v=， 由 水 蒸 汽 表 查 得 v39。則汽化潛熱 r= h’’ h’ 。 2．濕蒸汽的干度 x 定義為 在 1 千克濕蒸汽中包含 x 千克飽和蒸汽，而余下的 (1x)千克則為飽為水 。 第七章 1．在某一壓力下，若飽和水的焓為 h39。 ３．壓縮因子 Z 的定義式為 Z=Pv/(RT) ， Z 值的大小反映了 實(shí)際氣體偏離理想氣體 的程度。 22．工質(zhì)進(jìn)行一個(gè)不可逆放熱過程，其熵 可增、可減或 不變 (或不能確定 ) 。 18．卡諾定理說明在兩個(gè)熱源間工作的不可逆循環(huán)熱效率 小于 可逆循環(huán)的熱效率。 14．卡諾循環(huán)是由 兩個(gè)可逆等溫過程和兩個(gè)可逆絕熱過程 四個(gè)過程構(gòu)成。 10．當(dāng)孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生不可逆變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)作功能力的損失 I 和系統(tǒng)熵增Δ S0間的關(guān)系為 I=T0Δ S 孤 。 6．不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)化為功 而不留下其它任何變化 的熱力發(fā)動機(jī)。 2．熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫為 ds≥ dq/T 或 ∮ dq/T≤ 0。 9．在 Ts 圖上， 定溫 過程線斜率最小， 絕熱 過程線斜率最大。 若為可逆絕熱膨脹，則 wt是 w 的 k 倍。 2．Ｔ－Ｓ圖上 可逆定壓 過程線下方的面積可代表焓的變化量。 29．不同熱力過程的比熱容是不相同的，所以比熱容是與 過程 有關(guān)的量。 25．對于理想氣體，當(dāng)過程的初溫和終溫相同時(shí)，任何一個(gè)過程的焓變化量都等于 零 。 20．理想氣體的熱力學(xué)能僅是 溫度 的函數(shù)。 K) 。 14．理想氣體的兩個(gè)假設(shè)是 分子有質(zhì)量無體積，分子間無作用力 。 10．已知空氣的定壓摩爾比熱為 7Kcal/()，則其定壓質(zhì)量比熱應(yīng)為 KJ/()。 三者之間的數(shù)量關(guān)系是 Cm=M c=‘ 。 K) 。 K) ， 其 氣 體 常 數(shù) 為 () 。 16 ．只適用于可逆過程的熱力學(xué)第一定律解析式為 q u pdv12? ???或q h vdp? ??? 12 。 12．焓的定義式 h=u+pv 。 8．技術(shù)功 Wt與膨脹功 W 的關(guān)系是 Wt=W+P1V1P2V2 。 4．用焓變化量和技術(shù)功表示的穩(wěn)定流動能量方程式為 q=? h+ +wt 。 26．衡量熱動力循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是 循環(huán)熱效率η t=W/Q1 。 23．供暖系數(shù)ε 39。 19．大氣壓力為 Pb，真空度為 Pv，系統(tǒng)絕對壓力 P 應(yīng)該是 P= PbPv 。 15．熱力系統(tǒng)中稱 與外界有質(zhì)量交換 為開口系統(tǒng)。 11．平衡過程是 整個(gè)過程中始終保持熱和力的平衡的過程 。 7．如果工質(zhì)的某一熱力學(xué)量的變化量與過程路徑無關(guān)，而只與過程的初態(tài)和終態(tài)有關(guān)，則該熱 力學(xué)量必是一個(gè) 狀態(tài) 參數(shù)。 3．功的正值代表 工質(zhì)膨脹對外作功 。 2．熱量的負(fù)值代表 工質(zhì)向外放熱 。 熱效率η t定義為 循環(huán)凈功與消耗熱量的比值 。 10．可逆過程是指 工質(zhì)能經(jīng)原過程路徑逆向進(jìn)行恢復(fù)到初態(tài)，并在外界不留下任何改變的過程 。 14． 被人為分割出來作為熱力學(xué)分析對象的有限物質(zhì)系統(tǒng) 叫做熱力系統(tǒng)。 18．熱力系統(tǒng)中稱 僅與外界有能量交換而無質(zhì)量交換 為閉口系統(tǒng)。 22．制冷系數(shù)ε定義為 在逆向循環(huán)中，低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃颗c循環(huán)消耗的凈功之比 。 25．熱動力循環(huán)是將熱能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械能 的循環(huán)。 3．在一個(gè)閉口熱力系統(tǒng)中，若工質(zhì)向外放熱 5KJ 且對外作功 5KJ， 則內(nèi)能變化量為 10KJ 。 7．熱力學(xué)第一定律是 能量守恒與轉(zhuǎn)化定律 在熱現(xiàn)象上的應(yīng)用。 11．在熱力設(shè)備中，隨工質(zhì)流動而轉(zhuǎn)移的能量等于 h=u+pv 。 15．在可逆過程中，技術(shù)功的計(jì)算式為 ??? 21 vdpwt 。 第三章 1 ． 某 雙 原 子 理 想 氣 體 的 定 容 比 熱 為 (Kg K)，則其定壓比熱 Cp= 1008J/(Kg 6．質(zhì)量熱容 c、摩爾熱容 Cm和體積熱容 C39。 9．道爾頓分壓定律可表述為 混合氣體的總壓力等于各組成氣體的分壓力之和 。 13．已知理想氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的溫度和比容值 (T1,T2,v1,v2) 則狀態(tài)１至狀態(tài)２的比熵變化Δ S12= ? S C ln TT Rl n vv12 v 21 21? ? 。 17．通用氣體常數(shù) R= (Kmol K)] 。 24．理想氣體進(jìn)行一個(gè)定壓過程后，其比熱力學(xué)能的變化量可用 Δ u=CvmΔ T 計(jì)算。 28． n 千摩爾理