【正文】 之間有關(guān)系式 Wt=nw 。 11．卡諾循環(huán)熱效率僅與 吸熱溫度 和 放熱溫度 有關(guān)。 ４．范德瓦爾方程為 (P+a/Vm2)(Vmb)=RT ，該方程考慮了氣體分子本身所占的體積 和 分子間的相互作用力 所產(chǎn)生的影響。=，v39。 ，干 度 為 x 的 濕飽 和 蒸汽 焓 為 xh’’+(1 x)h’ 。 10．理想氣體穩(wěn)定流過(guò)漸縮噴管，背壓等于臨界壓力，若降低背壓，則噴管的出口壓力將 不變 。 12．活塞式壓氣機(jī)，當(dāng)初態(tài)和增壓比一定時(shí)，隨著多變指數(shù) n 減小， 壓縮的耗功 減小 。 11．活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán) ，熱效率表達(dá)式為 ? ?t K? ? ?1 1 1 。 6．當(dāng)忽略水泵功時(shí)，朗肯循環(huán)熱效率的近似式 η t=(h1h2)/(h1h2’) 。 1 A； 1 A； 1 B；1 B； 1 A； 1 A； 1 B； 1 C； 1 D； B； 2 D； 2 A； 2 A； 2 A； 2C。 4．為什么說(shuō)“工質(zhì)經(jīng)過(guò)一個(gè)絕熱過(guò)程其熵變量只能是大于或等于零，而經(jīng)過(guò)一個(gè)放熱過(guò)程其熵可增可減或不變”？ 由 ds≥ dq/T，絕熱 dq=0，所以 ds≥ 0 放熱 dq0， T0，所以 dq/T0，所以滿足 ds≥ dq/T ，可有 ds0， ds=0， ds0。 １．何謂正向循環(huán)與逆向循環(huán)？這兩種循環(huán)所產(chǎn)生的效果有何不同？逆向循環(huán)與可逆循環(huán)又有何區(qū)別？ 正向循環(huán)是將高溫?zé)嵩捶懦鰺崃康囊徊糠洲D(zhuǎn)化為功的循環(huán)；逆向循環(huán)是消耗一定量的機(jī)械能使熱能從低溫?zé)嵩磦髦粮邷責(zé)嵩吹难h(huán)；可逆循環(huán)是全部由可逆過(guò)程組成的循環(huán)。 3．活塞式壓氣機(jī)在何種情況下要采用多級(jí)壓縮？分析采用多級(jí)壓縮、 級(jí)間冷卻方法的優(yōu)劣。 由 T－ S 圖知，Δ u0， W0， q0。 2．理想氣體穩(wěn)定流經(jīng)噴管時(shí)向外放熱，試在 Ts 圖上用面積定性表示每千克氣體的動(dòng)能增量。 由圖知， q1vq1mq1p q2v=q2m=q2p 由熱效率公式，所以η tvη tmη tp 8．在Ｔ－Ｓ圖上比較初態(tài)相同， 吸熱量和最高溫度相同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)三種理想循環(huán)熱效率的高低。 12a34561 為不可逆循環(huán)。 K) T2=288K 5．有一種理想氣體，初始時(shí)， P1=500KPa,V1=， 經(jīng)過(guò)某種狀態(tài)變化過(guò)程，終態(tài)P2=160KPa,V2=，過(guò)程中焓值變化量為Δ H=60KJ。 K)）。 氣體質(zhì)量為 ，定溫壓縮的熱量 QT＝－ ，可逆絕熱膨脹功 WS=。初態(tài) t1= 30℃ ,P1= 10bar 。 K)，求全過(guò)程的功和熱量。 5．可逆機(jī)Ｅ與 TA=420K、 TB=630K、 TC=840K 三個(gè)熱源都有熱交換， 當(dāng)熱源 TC 放熱 1260KJ時(shí)，Ｅ有循環(huán)凈功 210KJ，求此時(shí)熱源 TB與工質(zhì)的換熱量，并指出熱源 TB是吸熱還是放熱。 由Δ S31+Δ S12=Cvln(T2/T3)求得 T3=435K，從而放熱量 q2=Cv(T2T3)=，熱效率為%。 平均吸熱溫度等于 ，放熱量為 ，熱效率為 %，作功能力損失為30KJ/Kg； 3．工質(zhì)在熱源 TH=1000K 和冷源 T0（即環(huán)境溫度） =300K 之間進(jìn)行熱動(dòng)力循環(huán)，每 Kg 工質(zhì)從熱源吸熱 1000KJ，工質(zhì)吸熱時(shí)與熱源有 200K 的溫差，工 質(zhì)放熱時(shí)與冷源有 20K 的溫差，工質(zhì)的膨脹過(guò)程是可逆絕熱的，工質(zhì)的壓縮過(guò)程是熵增為 (Kg K)，求膨脹終了時(shí)氣體的壓力？ P2(V1V2)=90 P2= 105Pa P3= 105Pa １． 1Kg 氫氣從 8m3可逆絕熱壓縮到 5m3，然后定壓膨脹到初容積， 求全過(guò)程的內(nèi)能變化量、功與熱量以及終態(tài)壓力和溫度。 K)) T qc Tpp2 1 440? ? ?℃；由可逆絕熱過(guò)程 P3＝ Δ u13＝ 0； W=Wp+Ws=R(T2T1)=Cp(T2T1)+Cv(T2T1)= 或 W13+Δ u13＝ q13 q12=q13 W=12． 1Kg 氫氣先從 8m3 定熵壓縮到 5m3 ，然后可逆定壓膨脹到初容積，若初 溫t1=30℃ ,Cv=(Kg 絕熱膨脹功 Ws=，定溫壓縮過(guò)程的功 WT＝－ ； 8．將氣缸中溫度為 20℃、壓力為 1bar 的 理想氣體可逆定溫地壓縮到 5bar，然后又可逆絕熱地膨脹到初始容積。 空氣的終壓 P2=1bar，吸熱量 Q=W=； 3．一千克理想氣體先定壓吸熱再定容冷卻到初溫，吸熱時(shí)氣體得到的熱量比它冷卻時(shí)放出的熱量多 ，氣體的初態(tài)比容為 ， 全過(guò)程的最高溫度為 523K，氣體常數(shù)R=(Kg 3．有一絕熱剛性容器，中間被融板分為 A,B 兩部分 ， A,B 裝有不同種類的PA1=4bar,VA1=,tA1=15 ℃ ,RA=(Kg 見(jiàn)熱力學(xué)書 P301 圖 116（ b）。 與《工程熱力學(xué)》一書圖 1012(P281)相同； η tp η tmη tv 6．對(duì)活塞式內(nèi)燃機(jī)的三種理想循環(huán)，當(dāng)初 態(tài)、最高溫度和放熱量相同時(shí)，試在 TS 圖上比較這三種循環(huán)熱效率的高低。若 P2=P239。 根據(jù)四個(gè)基本熱力過(guò)程來(lái)構(gòu)成循環(huán)。 又由 (1/K)dp/p=M2dc/c，dc0， dq0。 13．為什么單熱源熱機(jī)不能實(shí)現(xiàn)？（試用孤立系統(tǒng)的熵增原理進(jìn)行分析） 如單熱源熱機(jī)能實(shí)現(xiàn)則從高溫?zé)嵩次M(jìn)熱量 Q1 全部變?yōu)楣Γ?Q1=W0，取 孤立系Δ S 孤=Q1/T1=W/T10，不能實(shí)現(xiàn)。(39。 7．壓縮空氣制冷循環(huán)的制冷系數(shù)隨著循環(huán)增壓比增大而 減小 。 2．當(dāng)初壓和背壓不變時(shí)，若提高初溫， 則蒸汽動(dòng)力裝置朗肯循環(huán)的熱效率將 提高 。 7．在內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)中，初始溫度 t1=27℃，壓縮比ε =10 ， 壓縮后的溫度 t2= 480 ℃。 8．活塞式壓氣機(jī)，當(dāng)初態(tài)和增壓比一定時(shí)， 定溫壓縮 過(guò)程耗功最少， 絕熱壓縮 過(guò)程耗功最多。 ６．亞音速空氣流經(jīng)漸縮噴管，入口處氣流 P1=5bar， 若要求出口截面上氣流達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲?即 M2=1)，則要求背壓值 P0 ≤ 5(=) 。 11．在水的定壓加熱、汽化過(guò)程的Ｔ－Ｓ圖上，下界限線的左側(cè)為 未飽和水 區(qū)，上界限線的右側(cè)為 過(guò)熱蒸汽 區(qū)，兩界限線之間則為 水汽共存的濕蒸汽 區(qū)。 4． hs 圖上垂直線段的長(zhǎng)度可表示 定壓 過(guò)程的熱量。 23．理想氣體進(jìn)行定壓吸熱過(guò)程，溫度由 T1 升高到 T2，此過(guò)程的平均吸熱溫度為 T T TTT1 2 121? ?ln 。 7．熱不可能 自發(fā)地 、 不付代價(jià)地 從低溫物體傳至高溫物體。 3．Ｔ－Ｓ圖上可逆定壓線下方的面積可代表 絕熱 過(guò)程的技術(shù)功。 18．已知理想氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的溫度和壓力值 T1,T2,P1,P2，則由狀態(tài) 1 變化至狀態(tài) 2，其熵變量Δ S12= ? S C ln TT R ln PP12 p 21 21? ? 。 4．在壓力為 P、溫度為 T 的理想氣體混合物中，若第 i 種組成氣體的分容積為 Vi，則其質(zhì)量可表示為 mi=PVi/(RiT) 。 9．工質(zhì)流經(jīng)汽輪機(jī)和燃汽輪機(jī)時(shí)，位能差、動(dòng)能差和散熱量均可忽略不計(jì)，若進(jìn)出口的比焓分別為 1h 和 2h ，則一千克工質(zhì)對(duì)機(jī)器作功為 h1h2 。 20．大氣壓力為 Pb，表壓力為 Pg則系統(tǒng)的絕對(duì)壓力 P= 、 P=Pb+Pg 。 4．循環(huán)中各個(gè)過(guò)程功的代數(shù)和等于 循環(huán)凈功 。 13．系統(tǒng)處于平衡態(tài)通常是指同時(shí)具備了 熱和力 的平衡。 ２．工質(zhì)穩(wěn)定絕熱流經(jīng)噴管時(shí)進(jìn)、出口的焓為 h1 和 h2，若進(jìn)、出口的位能差可忽略不計(jì)，則 1 千克工質(zhì)的動(dòng)能增量為 h1h2 。 18．功的數(shù)值不僅決定于工質(zhì)的初態(tài)和終態(tài)，而且還和 進(jìn)行的過(guò)程 有關(guān)。 12．理想氣體狀態(tài)方程為 pv=RgT 或 PV=mRgT 。 27．理想氣體進(jìn)行一可逆定壓過(guò)程，其吸熱量等于 CpΔ T 。 11 ． 多 變 過(guò) 程 是 指 整 個(gè) 過(guò) 程 的 每 個(gè) 狀 態(tài) 均 滿 足 PVn=C( 常數(shù) ) 的過(guò)程。 16．能量中 可用能 的減少稱為能 量的貶值。39。39。 17．飽和水的干度等于 0 ，干飽和蒸汽的干度等于 1 。 第九章 1．對(duì)于活塞式壓氣機(jī)，當(dāng)初態(tài)和壓縮過(guò)程的多變指數(shù)都給定時(shí)，若增壓比提高，則耗功 增加 。 第十章 1．活塞式內(nèi)燃機(jī)混合加熱理想循環(huán)的特性參數(shù)有 壓縮比ε 、 定容升壓比λ 、 預(yù)脹比ρ 。 16．燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加 熱理想循環(huán)的加熱過(guò)程，溫度自 T2 升至 T3，設(shè)比熱為定值，該循環(huán)的平均吸熱溫度為 (T3T2)/ln(T3/T2) 。 第十二章 1．對(duì)于壓縮空氣制冷循環(huán)，在制冷量相同的條件下，有回?zé)釙r(shí)的增壓比比無(wú)回?zé)釙r(shí)的增壓比小得多 。 2 第四章 １．為什么在Ｔ－Ｓ圖上定壓線比定容線平坦些？ 因?yàn)?( / ) /? ?T S T CP p? ,( / ) /? ?T S T Cvv ? ,而且 CpCv； 2．當(dāng)雙原子理想氣體經(jīng)歷一個(gè) n= 的膨脹過(guò)程時(shí)，其能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何？ q0,W0,Δ u0； 3．當(dāng)閉系中的理想氣體進(jìn)行多變膨脹過(guò)程時(shí)，若膨脹功多于吸熱量，則多變指數(shù) n 的取值范圍 如何？為什么？ 多變指數(shù) n 的取值范圍為 1nk，這可由為 w/q=(k1)/(kn)分析之。 兩物體溫度為 T1， T2(T1T2)，傳熱量為 Q， Δ S 孤 ＝ Q/T1+Q/T2=Q(1/T21/T1)0 8．為什么“熱力系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆過(guò)程后，其熵的變化量無(wú)法計(jì)算”的說(shuō)法是錯(cuò)誤的？那么不可逆過(guò)程的熵變量又應(yīng)該通過(guò)什么途徑來(lái)計(jì)算呢？ 熵是狀態(tài)參數(shù)，熵變量?jī)H決定于熱力系統(tǒng)的初終狀態(tài)，不論過(guò)程可逆與否，與路徑無(wú)關(guān)，由于過(guò)程有 ?S dQT12 12??，故熵變不能通過(guò)不可逆過(guò)程計(jì)算，但可通過(guò)初終態(tài)相同的任意可逆過(guò)程計(jì)算。 流速增大，流量減小； 3．亞音速空氣定熵流經(jīng)噴管，已知進(jìn)口截面上空氣壓力 P1=7bar， 試問(wèn)當(dāng)出口背壓分別為5bar, 時(shí)，為使氣流充分膨脹，得到最大動(dòng)能，應(yīng)該分別采用什么形狀的噴管？為什么？ 5/7= 取漸縮形 取縮放形。 第十一章 １．在蒸汽動(dòng)力裝置中，只要汽輪機(jī)葉片材料允許，為什么要同時(shí)提高過(guò)熱蒸汽的初壓 P1和初溫 t1？ 僅提高 P1能使 ?t 提高，但 x2將降低；只有提高 P1同時(shí)又提高 t1，使 ?t 提高而 x2可在允許范圍內(nèi)。 2．理想氣體由初溫 T1可逆等壓吸熱至 T2，再經(jīng)不可逆絕熱膨脹至初溫 (T3=T1)，然后可逆等溫放熱至初態(tài)。 第十章 １．當(dāng)活塞式內(nèi)燃機(jī)的三種理想循環(huán)有相同的初態(tài)、最高 壓力和最高溫度時(shí)，試畫 Ts 圖比較這三種理想循環(huán)熱效率的高低。 T－ S 圖見(jiàn)熱力學(xué) P301 圖 116； 2．當(dāng)蒸汽的初溫和背壓不變而提高初壓時(shí)，試畫Ｔ－Ｓ圖分析朗肯循環(huán)熱效率和汽輪機(jī)排汽干度的變化。 ２．設(shè)有一定量的氣體在氣缸內(nèi)被壓縮，容積由 壓縮到 ，壓縮過(guò)程中壓力保持常數(shù) P=1bar。 K ２．一隔板將容器分為 A 和 B 兩個(gè)相等的部分。 整個(gè)過(guò)程中空氣的吸熱量 q123=q12+q23=。然后空氣定容冷卻到初始溫度。 p p vv bar2 1 12 2 3? ? / Δ S12=μ Rln(v2/v1)=(Kmol 1)問(wèn)瓶中壓力降低到 P2=70bar 時(shí)， 用去了多少千克空氣？這時(shí)瓶中空氣的溫度是多少度？ 2)過(guò)了一段時(shí)間后， 瓶中空氣從室內(nèi)空氣吸熱，溫度又逐漸升高，最后重新恢復(fù)到 300K，問(wèn)這時(shí)空氣瓶中壓縮空氣的壓力 P2多大？ 1)由絕熱過(guò)程 T2=257K Δ m2=m1m2= 2)P2= ２．已知 溫度為 7℃的氮?dú)庀葟? ，然后在定壓下可逆膨脹到初始容積 ，氮?dú)獾谋葻?Cv=(Kg K)，多變過(guò)程的比熱 Cn= (Kg 循環(huán)的平均放熱溫度 ?2 ＝ 510K，熱效率η t=%。 先求得初壓 P1=，壓縮終壓力 P2=，壓縮終溫 T2=352K，全過(guò)程的功W123=W12+W23=。 t2=t1(P2/P1)(K1)/K