【正文】 葉片材料允許，為什么要同時(shí)提高過熱蒸汽的初壓 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)。 4．采用兩級(jí)級(jí)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(jí)耗功相等，每級(jí)終溫相同，每級(jí)排熱相等。 要求壓力較高氣體（也即增壓比高），為保證一定的生產(chǎn)量。 2．設(shè)計(jì)多級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻的活塞式壓氣機(jī)時(shí)，采用各級(jí)的增壓比相同，這樣做可得到哪些有利結(jié)果？ 每級(jí)耗功相等，有利于曲軸的平衡；每級(jí)壓縮終溫相等；每級(jí)放熱相等。又由 cdc=dh=CpdT， dc0，所以 dT0。由 dA/A=(M21)dc/c 知， dA0， M1，所以 dc0。 8．對(duì)亞音速氣流，要使流動(dòng)加速，管道截面應(yīng)如何變化？當(dāng)氣流加速時(shí)，氣流壓力如何變化？為什么？ 采用漸縮噴管，壓力減小 因?yàn)?dA/A=(M21)dc/c， M1，要使 dc0，必 dA0， 又由 (1/K)dp/P=M2dc/c， dc0，則 dp0，壓力減小。 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(duì)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。 流速增大，流量減??； 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。 第七章 １．水蒸汽在定溫過程中是否滿足關(guān)系式 q=w？為什么？ 不滿足。 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(duì)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)。 14．為什么熱量不能自發(fā)地、不負(fù)代價(jià)地從低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩矗? 用反證法，如果熱量能自發(fā)從低溫流向高溫，將違反熱力學(xué)第二定律。只要有相同的初終態(tài)，熵差就相等。 12．“如果從同一始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑，一為可逆，一為不可逆，那么不可逆的熵差必大于可逆途徑的熵差”。 假設(shè)兩條定熵線相交，用反證法證明。 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)過一個(gè)不可逆過程后，其熵的變化量無法計(jì)算”的說法是錯(cuò)誤的？那么不可逆過程的熵變量又應(yīng)該通過什么途徑來計(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)，不論過程可逆與否，與路徑無關(guān)，由于過程有 ?S dQT12 12??，故熵變不能通過不可逆過程計(jì)算，但可通過初終態(tài)相同的任意可逆過程計(jì)算。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。 5．理想氣體從同一初態(tài)吸熱到相同的終溫，一為定壓吸熱，一為定容吸熱。 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。39。 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。因?yàn)槟嫦蜓h(huán)之所以能把熱量從低溫物體傳到高溫物體，是因?yàn)槟嫦蜓h(huán)以消耗循環(huán)凈功為代價(jià)。 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。 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。 第二章 １．焓的定義式 h=u+pv 中的 pv 是不是儲(chǔ)存能？為什么？在什么情況下 pv 項(xiàng)會(huì)出現(xiàn)在能量方程式中？ PV 不是儲(chǔ)存能，因?yàn)橥苿?dòng)功 PV 只有在工質(zhì)移動(dòng)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(chǔ)存于物體內(nèi)部的能量； 2)包括內(nèi)動(dòng)能與 T 有關(guān)，內(nèi)位能與 T， v 有關(guān)，所以u(píng)=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)。 第九章 A； B； B； B； D； B； A； D。 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。 二選擇題 第一章 B； D 第二章 C； C 第三章 C； A； B； B； D； C； A； 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 。= (h2h4)/(h2h1) ，耗功 W0= h2h1 。 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 。 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)的增壓比比無回?zé)釙r(shí)的增壓比小得多 。 9．對(duì)蒸汽動(dòng)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 。 7．在朗肯循環(huán)中，若泵入鍋爐的未飽和水的焓和熵為 h s4， 流出過熱器的過熱蒸汽的焓和熵為 h s1，則該循環(huán)的平均吸熱溫度 T1 = (h1h4)/(s1s4) 。 ５．對(duì)于蒸汽動(dòng)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 。 3．當(dāng)初溫和初壓不變時(shí)，若降低背壓，則蒸汽動(dòng)力裝置朗肯循環(huán)的熱效率將 提高 。 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(dòng)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 。 20．燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加熱理想循環(huán)熱效率表達(dá)式為 ??t KK? ? ?111 。 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 。 16．燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加 熱理想循環(huán)的加熱過程，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) 。 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。 12．汽油機(jī)理想循環(huán)是 定容 加熱方式循環(huán)。 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)。 8．內(nèi)燃機(jī)的壓縮比ε是指 壓縮過程的初態(tài)比容與其終態(tài)比容之比 ，ε越大，熱效率η t越 大 。 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。 ４． 內(nèi)燃機(jī)混合加熱理想循環(huán)的熱效率隨壓縮比ε和定容升壓比λ的增大而 增大 。 ．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 。 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 。 15．對(duì)單級(jí)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 。 13．在活塞式壓氣機(jī)中，當(dāng)余隙容積比和多變指數(shù) n 一定時(shí)，隨增壓比增大，其容積效率 變小 。 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(jí)壓縮，級(jí)間冷卻比不分級(jí)壓縮的耗功 減少 。 9．采用兩級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻的活塞式壓氣機(jī)，為使消耗的總功 最少，中間壓力應(yīng)滿足 各級(jí)增壓比相同 。 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。 ５．活塞式壓氣機(jī)余 隙容積的存在，對(duì)壓縮定量的氣體所消耗的功 無影響 ，使容積效率 降低 。 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 。 第九章 1．對(duì)于活塞式壓氣機(jī)，當(dāng)初態(tài)和壓縮過程的多變指數(shù)都給定時(shí)，若增壓比提高，則耗功 增加 。 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 。 11．當(dāng)來流氣流為超音速時(shí)，為了提高氣流的壓力，應(yīng)選用 漸縮 形擴(kuò)壓管。 9．對(duì)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 。 7．工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)噴管或擴(kuò)壓管時(shí)，不對(duì)設(shè)備作功，略去位能差和熱交換量，其動(dòng)能變化量12 22 12(C C )= h1h2 。 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 。 3．空氣流過縮放噴管，在喉部流速為 當(dāng)?shù)匾羲? ，壓力為 臨界壓力 ，后者為初壓的 。 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 。 17．飽和水的干度等于 0 ，干飽和蒸汽的干度等于 1 。 15．在水的定壓加熱過程中，內(nèi)能 增加 ，焓 增加 。 13．在飽和水定壓加熱成為飽和蒸汽時(shí)，干度 增加 ，溫度 不變 。39。 12 ． 若 飽和 水 焓 h39。 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’) 。39。 9．在一定壓力下，濕蒸汽的干度為 x，若從蒸汽表中查得 v39。39。 8．在一定壓力下濕蒸氣的焓為 hx ，從蒸汽表中查得 h39。39。 7 ． p=30bar 的 濕 蒸 氣 v=， 由 水 蒸 汽 表 查 得 v39。 5．當(dāng)濕飽和蒸汽定壓變成干飽和蒸汽時(shí)，熱力學(xué)能將 增大 。則汽化潛熱 r= h’’ h’ 。和 h39。 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 。39。 第七章 1．在某一壓力下，若飽和水的焓為 h39。 5．與理想氣體的狀態(tài)方程相比 , 范德瓦爾方程該方程考慮到 氣體分子本身所占的體積 。 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。 第六章