工程熱力學(xué)期末試卷及答案(存儲版)
【正文】 行可逆定溫壓縮和可逆絕熱壓縮，求這兩種情況下的終態(tài)參數(shù) ， 過程熱量、功量以及內(nèi) 能 的變化，并畫出 pv 圖，比較兩種壓縮過程功量的大小。 熱力學(xué)第二定律 ： 克勞修斯 (Clausius)說法 ： 不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。 六．計算題（共 54分） 1． 解： 定溫壓縮過程時： 據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： pV mRT? 可知初狀態(tài)下體積： 31 32 0 . 2 8 7 ( 2 7 2 7 3 ) 11481 5 0 1 0m R TVmp ?? ? ?? ? ?? 據(jù)： 1 1 2 212pV pVTT? ，定溫過程，即 21TT? ，且 3211 2874V V m?? ， 因此有 12 1 12 4 4 1 5 0 6 0 0Vp p p k P aV? ? ? ? ? 即定溫壓縮終態(tài)參數(shù)為： 2 300TK? ， 32 287Vm? ， 2 600p kPa? 等溫過程，內(nèi)能變化為零，即： 0U kJ?? 壓縮功： 12150l n 2 0 . 2 8 7 3 0 0 l n 2 3 8 . 7600pW m R T k Jp? ? ? ? ? ? ? 據(jù)熱力學(xué)第一定律： Q U W?? ? 該過程放出熱量： W kJ? ? ? 可逆絕熱壓縮過程： 同樣可知： 3211 2874V V m?? 據(jù)絕熱過程方程式： 1 1 2 2kkpv pv? 2( ) 1 5 0 4 1 0 4 4 . 7kvp p k P av? ? ? ? 據(jù)： 12112()kkTv?? ，可知： 1 1 . 4 11 1 . 421 2( ) ( 2 7 2 7 3 ) 4 4 4 5 . 8k kvT T Kv??? ? ? ? ? 即可逆絕熱壓縮終態(tài)參數(shù)為： 32 287Vm? ， 2 kPa? ， 2 ? 因為該過程為可逆絕熱壓縮，因此： 0Q? kJ 內(nèi)能變化為： 21( ) ( 1 .0 0 4 0 .2 8 7 ) ( 4 4 5 .8 3 0 0 ) 1 0 4 .5vU c T T k J? ? ? ? ? ? ? ? 過程的壓縮功為： 1 0 4 .5W U kJ? ?? ? ? 2． 解： （ A） 按照卡諾循環(huán)時，熱效率為： 2114501 1 7 5 %1800TWQT? ? ? ? ? ? ? 能夠達(dá)到的最大的功為： 1 1 0 0 0 7 5 % 7 5 0W Q k J?? ? ? ? （ B）工質(zhì)在吸熱過程中 與高溫?zé)嵩吹臏夭顬?100K，在過程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?50K 的情況下： 2114 5 0 5 01 1 7 0 . 6 %1 8 0 0 1 0 0TWQT? ?? ? ? ? ? ?? 轉(zhuǎn)變的功為： 1 100 0 70. 6% 706W Q k J?? ? ? ? 3． 答案： 喉部截面積 ?cf m2， 噴管出口的截面積 2 ? m2， 出口截面處氣體的溫度為 。 內(nèi)能 U 定溫變化過程， 定熵變化 小， 大， 0 對數(shù)曲線，對數(shù)曲線 a kpv kRT??， cMa? 四、名詞解釋（每題 2分，共 8 分） 孤立系統(tǒng)： 系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換的系統(tǒng) 。 4． 在 T— S 圖上，定壓線的斜率是 _________；定容線的斜率是 _________ 5． 理想氣體音速的計算式： _________，馬赫數(shù)的定義式為： _________ 四、名詞解釋（每題 2分，共 8 分） 1．孤立系統(tǒng) 2．焓 3．熱力學(xué)第二定律及數(shù)學(xué)表達(dá)式
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1