ZY-工程热力学复习题.doc

1、工程热力学复习题型一、简答题1 .状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数哪些是可以直接测 定的？哪些是不可直接测定的？内能、嫡、始是状态量，状态量是对应每一状态的（状态量是描述物质系统状 态的物理量）。功和热量是过程量,过程量是在一个物理或化学过程中对应量。（过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量）温度是可以直接测定的， 压强和体积是不可以直接测定的。2 .写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量； 写出与热力学第二 定律有关的一个状态参数。3 .对于简单可压缩系统，系统与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如 何计算。交换的功为体积变化功。可逆时一4 .定压、定温、绝热和定

2、容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多 少？0、 1、 k、 n5 .试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系，并将可逆过程的膨胀功和技 术功表示在p v图上。膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功； 轴功是指工质流经热力设备（开口系 统）时，热力设备与外界交换的机械功（由于这个机械工通常是通过转动的轴输 入、输出，所以工程上习惯成为轴功）；流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。膨胀功=技术功+流动功6 .热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？写出各自的数学表达式。 热力学第一定律的实质就是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。（他的文字表达形式有多种，例如：1、在孤立系统中，能的形式可以

3、转换，但能的总量不 变；2、第一类永动机是不可能制成的。）数学表达式：进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的；要使非自发过程得以实现，必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。数学表达式可用克劳修斯不等式表示：7 .对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如 何计算（写出表达式）？简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功（膨胀功或压缩功）的交换。可逆时公 的计算表达式：'卜8 .试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。热力学系统完成某一过程后，如果令过程沿相同的的路径进行而能使过程中所涉 及的一切（系统和外界）完全回

4、到原来状态，而不留下任何痕迹，则这一过程称 为可逆过程。9 .在稳定流动能量方程中，哪几项参量是机械能形式？1您10 . 一个热力系统中嫡的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。对于一个开放系统，嫡的变化可分为两部分，一部分是嫡流，由系统与外界交换 热量而引起的嫡变，吸热为正，放热为负；另一部分则是嫡产，表示由于过程中 的不可逆因素引起的嫡增加，可逆时为零，不可逆时为正，不能为负值。11 .实际气体绝热节流后，它的温度如何变化？对实际气体，由于始是温度和压力的函数，所以节流前后虽始值不变，温度 却发生变化12 .采用两级活塞式压缩机将压力为 0.1MPa的空气压缩至2.5MPa,中间压力 为多

5、少时耗功最少？ 0.5MPa13 .压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式？首先高压压缩机必须要通过多级压缩才能实现，压缩的气体是从大气缸到小气缸 的压比产生压力，如果进气口的气缸太大，而出气缸太小，这气就会产生发热过 大可缸体损坏，因此要多级压缩，且每级要加冷却管来保证正常工作14 .闭口系进行一放热过程，其嫡是否一定减少？不一定，可逆绝热过程是定嫡过程15 .热力系统嫡变化有哪两种？各代表什么物理意义？16 .第一类永动机是怎样的一种机器？第一类永动机是一种不需供给能量而能永远对外做功的机器。17 .试画出朗肯循环的T-s图，并指明该循环是由哪些过程组成的， 以及这些 过程都是在什么

6、设备内完成的。它与蒸汽卡诺循环有什么不同？18 .提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施有那些？答：提高蒸汽初温初压、采用回热循环、抽汽回热循环、再热循环和热 电联供循环等。，把正确答案填在下表上）、判断题（对的打1 .气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加；（X ）2 .气体膨胀时一定对外作功；（X ）3 . 如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变；（X ）4 .压力表读值发生变化，说明工质的热力状态也发生了变化。（X）5 . 由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。（X ）6 .第二类永动机违反了热力学第一和第二定律；（x ）7 .可逆过程一定是准静态

7、过程，而准静态过程不一定是可逆过程。（V ）8 .混合气体中容积成分较大的组分，则其摩尔成分也较大。（x ）9 .气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。（x ）10 .迈耶公式Cp Cv=R既适用于理想气体，也适用于实际气体。（X）11 .混合气体中容积成分较大的组分，则其摩尔成分也较大。（V ）12 .对工质加热，其温度反而降低是不可能的。（X ）13 .热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ V ）014 .可逆过程一定是准静态过程；（V ）15 .理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ X ）16 .理想气体不可能进行吸热而降温的过程。（X ）17

8、.可逆绝热过程即等嫡过程；反之,等嫡过程必为可逆绝热过程。（V ）18 .沸腾状态的水总是烫手的。（x ）19 .容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ x ）20 . 水 蒸 气 在 定 温 过 程 前 后 温 度 不 变 T 0 ， 则 其 热 力 学 能 也 不 变u 0 0（ x ）21 . 对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。（V ）22 . 工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。（ x ）23 .对于过热水蒸气，干度x 1（ X ）24 .膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路

9、径有关的过程量（X ）25 .比体积v是广延状态参数。（ V ）26 .实际气体的压缩因子z可能等于1。（V）27 .工质经过一个不可逆循环后，其s0o（V）28 .工质经过一个不可逆循环后，其s0o（X）29 .嫡增过程是不可逆过程。（X ）30 .嫡减少的过程是可以发生的；（ V ）31 .孤立热力系嫡减少的过程是无法实现的；（V ）32 .热力系统放热后，系统的嫡一定减少。（X ）33 .工质经历一个不可逆过程，它的嫡不一定增大。（ V ）34 .工质经历一个绝热不可逆过程，它的嫡一定增大。（ V ）35 .工质从状态1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程。 后者的嫡增必定

10、大于前者的嫡增。（X ）36 .热量不可能从低温热源传向高温热源；（X ）37 .当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽；（X ）38 .理想气体任意两个状态参数确定后， 气体的状态就一定确定了。（ X ）39 .孤立系的热力状态不能发生变化。（X ）40 .活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（V ）41 .湿空气的相对湿度盐越大，空气中水蒸气的含量就越大。（X ）42 .湿空气的相对湿度全愈大，其中水蒸气分压力也愈大。（V ）43 .未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。（V ）44 .两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（X ）45 .用压

11、力表可以直接读出绝对压力值。（X ）46 .封闭系统中发生放热过程，系统嫡必减少。（X ）47 .理想气体的Cp、j值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关。（X ）48 .任意可逆循环的热效率都是 t 1 T2。（ X ）Ti49 .制冷系数是大于1的数。（X ）50 . S孤立0是热力学第二定律表达式之一。（V ）51 .系统（工质）进行一膨胀过程，则该系统必然对外作功。（X ）52 .计算热效率的公式t 1 T2/T1只适用于卡诺循环，其中 /、T2分别是两恒温热源的温度。（X ）53 .绝热节流的温度效应可用一个偏导数来表征，这个量称为焦耳-汤姆逊系数。它是一个状态的单值函数。实际

12、气体节流后温度可能升高、 降低或不 变。（，）54 .节流过程是一个不可逆过程；（V）55 .绝热加湿过程可近似地看成是湿空气始值不变的过程。（X）56 .孤立系统的嫡与能量都是守恒的。（X）57 .饱和湿空气中的水蒸气处于饱和状态， 未饱和湿空气中的水蒸气处于未饱和状态。（X ）58 .混合气体中的质量成份较大的组分，其摩尔成分不一定较大。（V ）59 .实际气体绝热自由膨胀后，其热力学能不变。（X ）60 .热源与冷源的温差愈大，热效率愈高，制冷系数也愈大。（X ）61 .绝热过程一定是定嫡过程。（x ）62 .对任意循环，它的热效率可表示为t Q1 Q2 /Q1 ,其中Q是工质从高温热源

13、吸收的热量，Q2是工质对低温热源放出的热量。（V ）63 .相同的终点和始点的两条途径，一为不可逆，一为可逆，那么不可逆的 S必大于可逆的 So（，）64 .系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故该系统工质与外界没 有热量交换。（x ）65 .工质完成不可逆过程，其初、终态嫡的变化无法计算。（X ）66 .湿空气的含湿量表示1kg湿空气中水蒸气的含量。（x ）67 .孤立系统嫡增加，也就意味着作功能力损失。（V ）68 .压缩机采用多级压缩中间冷却的优点仅仅为了省功；（x ）69 .朗肯循环采用再热后，其热效率必定升高（X ）70 .提高新蒸汽的温度、压力和降低乏汽压力理论上都可提高朗

14、肯循环的热效率。（，）71 .系统由某一初始状态变化到某一终了状态， 在这两个状态之间所有过程所 作的膨胀功都相等。（X ）272 .理想气体不论经历什么样的过程，其始的增量均可用 h 1 CpdT计算。（V ）73 .工质进行一嫡增大的过程之后，能够采用绝热过程回复到原来的状态。 （x ）74 .工质经历了一个不可逆循环后，其嫡改变量为零。（V ）75 . HO在定温汽化过程中所吸收的热量正好等于其所作的功。（X ）76 .任何气体经过绝热节流后，温度必然降低。（X ）77 .处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。（V ）78 .稳定流动系统中，维持工质流动的流动功和技术上可

15、资利用的技术功，均是由热能转换所得的工质的体积功转化而来的。（V ）79 .稳定流动系统进出口工质的状态相同。（X）80 .湿空气的相对湿度越高，吸收水分的能力越强。（X ）81 .热力系破坏平衡的速度要比恢复平衡的速度快得多。（x ）82 .稳定流动系统与外界交换的功和热量相等且不随时间而变。（X ）83 .不可能从单一热源取热使之完全变为功。（x ）84 .由饱和水定压加热为干饱和蒸汽的过程，温度不变。（V ）85 .要得到较高的压力，不一定要采用多级压缩。（X ）86 .水的相图表明，冰点和沸点均随压力的升高而升高。（X ）87 .有0c以下的水蒸汽。（ V ）88 .热力系统的边界可以

16、是固定的， 也可以是移动的；可以是实际存在的，也 可以是假想的。（V ）89 .多变过程即任意过程（x ）。90 .在相同温度的高温热源和低温热源之间工作的卡诺循环效率最高，其他循环的效率都小于卡诺循环的效率。（x ）91 .系统从外界吸收热量，温度一定升高。（x ）。92 .在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（ X ）。93 .热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆。（，）。94 .温度越高热力系所具有的热量越多。（X ）。95 .水蒸气在定温汽化过程前后温度不变T 0 ,其热力学能也不变。（X ）96 .对于不可逆过程，热力学第一定律仍然适用

17、。（，）。97 .下列说法有无错误？如有错误，指出错在哪里：（1）工质进行不可逆循环后其嫡必定增加；（2）使热力系嫡增加的过程必为不可逆过程；（3）工质从状态1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程。后者的嫡增必定大于前者的嫡增。答：（1）这种说法有错误。因为嫡是状态函数，工质在实完成了一个循环后回到原状态其嫡 不变，不管循环是否可逆。（2）这种说法有错误。因为闭口系增嫡的原因有两个，即吸热和不可逆损失（对开口系 则还应该增加流入质量这个因素）。所以使热力系嫡增的过程未必都是不可逆过程，如等温 吸热过程是增嫡过程，同时又可能是可逆过程。可见增嫡未必不可逆，不可逆也未必增嫡。（3）这

18、种说法有错误。嫡只是状态参数，只取决于状态，而与如何达到这一状态无关。当工质的初始和终结态1和2指定以后，不管中间进行的过程特性如何，嫡的变化（S2 §）也就完全确定了。因此，在这种条件下不能说不可逆过程的嫡增大于可逆过程的嫡增。三、填空题1 .能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。2 .状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数 就可以确定它的平衡状态。3 .绝热系是与外界无热量交换的热力系。4 .孤立系是指系统与外界既无 能量交换也无质量交换的热力系。5 .测得容器的表压力pg 75KPa ,大气压力pb 0.098MPa ,则容器内的绝

19、对压力为173 kPa。6 .已知当地大气压为0.1MPa,一压力容器中被测工质的压力为 50kPa,止匕时, 该工质的测量应选用 真空计（填真空计或压力表）测压计。7 .热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状 态称为（平衡状态）（平衡状态还是稳定状态）8 .实现可逆过程的条件是：过程是准静态过程；过程中不存在好散效应。9 . 一稳定流动开口系，从外界吸收热量500J，开口系进出口始差为300J , 则该热力系对外界所作的技术功为（200 ）J。10 .稳定流动系统能量方程式 q dh vdp的适用条件是： 可逆过程。11 .理想气体在一热力过程中，其热力学能增加50

20、J ,同时外界对系统做功为100J 。则该热力系统传给外界的热量为50 J 。12 .在理想气体的定温过程中，初、终参数压力与体积的关系为 。13 .由氧气和氮气组成的混合气体中，氧气的体积分数为30%要使氧气的分压力为100kPa,那么混合气体的压力应为kPa 。14 .氧气和氮气的混合气体2m3,压力为0.1 MPa ,其中氮气的分容积为1.4 m3,则氮气和氧气的分压力分别为 Pn2 , Po2 。15 . A点是海平面某点，B点是青藏高原某点，请问A、B两处沸腾水的水温哪 处高：。16 .嫡增加的过程 不一定（填一定或不一定）是不可逆过程。17 .同一理想气体从同一初态分别经过定温压缩

21、，绝热压缩和多变压缩1 n k到达同一终压力，耗功最大的为 压缩过程，而耗功最小的为 压缩过程。18 .水蒸气的一点、两线、三区具体指的是：一点（ 临界点）、两线（饱和 水线）（饱和气线）、三区（过冷水区）（过热蒸汽区）（湿蒸汽区）。19 .水的定压发牛过程是由水的预热过程,饱和水的气化和蒸汽的过热过程所组成。20 .未饱和湿空气，其干球温度 t湿球温度tw和露点温度td的大小关系为/ t tw td A21 .水在定压加热过程中吸收热量成为过热蒸汽必需要经历五种状态的变化， 即未饱和水、饱和水、湿蒸汽、 及过热蒸汽。22 .当湿蒸汽的干度x = 0时，工质全部为 饱和水。23 .露点是对应于

22、湿空气中水蒸气分压力下的饱和温度。24 .冬季用暖气（加热室内空气）取暖，若不采取其它措施，则室内空气温度 而相对湿度 o （填增大、不变或减小）25 .水蒸气的汽化潜热在低温时较小 ，在高温时较 大 ，在临界温度处为 0 o26 .卡诺机A工作在927c和T的两个热源间，卡诺机B工作在T和27c的两 个热源问。当此两个热机的热效率相等时，T热源的温度T= _仁。27 .工质在温度为30 C的恒温热源和20 C的恒温冷源之间工作，该循 环的最高制冷系数为5.06。.128 .如图所示的容器，被一刚性壁分成两部分，环境压 力为0.1MPa,压力表B的读数为40kPa,真空计CC的读数为30kPa

23、,则容器两部分内气体绝对压力U 2 22 1Pl , P2 。29 .压缩因子z反映 气体与 气体的偏差程度。30 .活塞式压气机由于存在余隙容积，压缩耗功 ,产气量,随 比压增大，容积效率 。（填“增加”、“不变”或“减小”）31 .热的品位比机械能的品位 （ 高还是低）。32 .一两级压缩、中间冷却压气机系统，工质进口压力为1 bar ,出口压力为25 bar ,其最有利的中间压力为5 bar 。四、单项选择题（把正确选择项填在下表上）1 .由理想气体混合物分压力和分容积定义可以得到D :A pVi miRT ; B、pV ni RT ; C、Rvi RT ; D、pVi piV2 .如果

24、热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则（B ）。（A）违反热力学第一定律；（B）违反热力学第二定律；（C）不违反第一、第二定律；（D）A和B。3 .系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（ A ）。（A） 系统的初、终态；（B）系统所经历的过程；（C）（A）和（B）;（D）系统的嫡变。4 .确定湿蒸气状态的条件是C :A压力与温度；B、压力或温度；C、压力与比容；D、温度或比容5 .对比态状态方程的形式是DA f pr,Tr,z0; B、z v ; C、z 取；D、f Pr,Tr,vr0RT pTrr6 .对湿空气，保持干球温度不变的过程，若含湿量增加则为D 过程A、纯加

25、热；B、纯冷却； C、绝热加湿； D、加热加湿7 .可逆压缩时压气机的耗功为C ;A. ?pdv; B. d pv ; C. 1 vdp8 .湿空气在总压力不变，干球温度不变的条件下，湿球温度愈低，其含湿量 （比湿度）B ;A.愈大； B. 愈小；C. 不变。9 .压气机采用三级压缩，Pi是第一级进口压力，P4是最后一级的出口压力，则最佳压力比为 CA1P4B R C 3 P4D 包3VP Ppi10 . pvk=数 k Cp/cv 适用于 DA 一切绝热过程。B理想气体绝热过程。C任何气体可逆绝热过程D理想气体可逆绝热过程11 .朗肯循环中为提高汽轮机排汽量的干度，可以（ B ）A提高初压；

26、B提高初温；C降低排汽压力；D采用回热12 .以下（C ）措施，不能提高蒸汽朗肯循环的热效率。A提高新汽温度；B提高新汽压力；C提高乏汽压力；13 .在环境温度为300K的条件下，一可逆机工作于两个恒温热源（2000K , 400K）之间，吸热200kJ ,其中可用能为（B ）A160kJ ; B 170kJ ; C 180 kJ ; D210kJ14 .某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（ A ）正确。A.ds>dq/T; B.ds < dq/T ; C.ds=dq/T 。15 .经历一不可逆循环过程，系统的嫡（ C ）A增大；B 减小；C 不变；D可能增大，也可能

27、减小。16 .理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的始值（ C ）A.升高；B.降低；C.不变；D.无法确定17 .恒温热源温度为T1恒温冷源温度为T2 ,环境温度为T。，热源提供热 量Q1中的有效能为（A ）A.热量Q1减去Q1中的无效能；B.卡诺循环热效率乘以Q1；C. Q1; TiD.1T0 QiT218 .水蒸气动力装置循环不采用卡诺循环是因为（C ）A水蒸气不易实现定温过程；B在p-v图上水蒸气的定温线与绝热线的斜率相差不大，故循环净功 极微；C在湿蒸汽区水的临界温度与环境温度的温差较小；19 .蒸汽动力装置基本循环的热效率随A新蒸汽的初温和初压提高；C新蒸汽初温下降和初压提高；

28、 降20 . 一绝热刚体容器用隔板分成两部分, 抽去隔板后，容器内的气体温度将A升高B降低A 而提高。B新蒸汽的初温和初压下降；D新蒸汽的初温提高和初压下左边盛有高压理想气体，右边为真空,AC不变D压缩过程耗功较大。21 .某容器中气体的表压力为 0.04MPa,当地大气压为O.IMPa,则该气体的 绝对压力为CA 0.06 MPa B 0.04MPaC: 0.14 MPa22 .气体在某一过程中吸入3100J的热量，同时内能增减了 150kJ,该过程 是 AA膨胀过程， B压缩过程C定容过程23 .贮有空气的绝热刚性密闭容器中， 安装有电加热丝，通电后，如取空气为系统，则过程中的能量关系有C

29、A60,A U>0,W>0BQ=0 ,A L>0, W<0C60,AU>0,W=0DQ=0 ,A L=0, W=024 . 一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正 比于气球的容积。则气球内的气体进行的是B 。A定压过程B多变过程 C 定温过程D定容过程25 .自发过程的特点是 CA 系统嫡必然减少B伴随非自发过程才能进行C不可逆D 可逆26 .不断对刚性密闭容器中的汽水混合物加热，其结果只能是 BA全部水变成水蒸汽B部分水变成水蒸汽C部分或全部水变成水蒸汽D不能确定27 .同一地点，普通锅中的开水与高压锅中的开水DA 温度相同，压力不同；

30、B 压力相同，温度不同C 压力相同，温度相同；D 压力不同，温度不同28 .以下 C 措施，不能提高蒸汽朗肯循环的热效率。A提高新汽温度；B提高新汽压力；C提高乏汽压力；D降低乏汽压力。29 .准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程C cA做功无压差；B传热无温差；C移动无摩擦；D上述任一个都可计算题1 .请分别利用克劳休斯积分不等式、 卡诺定理、孤立系统嫡增原理来证明以下 热力过程能否发生：热机工作于 ti=267C和t2 = 27C之间，工质从高温热 源吸收了 1000kJ热量，对外作功480kJ。解：由热力学第一定律：Q1 Q2 W 得：Q2 Q1 W 1000 480 520kJ采用

31、克劳修斯积分计算证明QiQ2 1000520 C c 才 ew 生生一 0.12 0 , 不可能发生TiT2540300采用卡诺定理证明5201000卡诺循环热效率：c 1 T2 1 300 0.44 T15400.48 c,不可能发生实际循环热效率：t 1 Q2 Qi采用孤立系统嫡增原理证明0.12 0,不可能发生Qi Q21000 520Siso T1T25403002 .在恒温热源 T1 = 700K和T2= 400K之间进行循环。当 W =1000KJ, Qz =4000KJ时，试用计算说明：(1)循环的方向性；(2)循环是可逆的，还是不可逆的？3 . 一定量的理想气体吸热3349KJ

32、于定压过程中。已知工质的定容质量比热cv0.741 kJ /(kg.k),气体常数R=0.297 KJ /(kg.k)。求该定压过程中工质内能的改变量和对外所作的功。4 .容积V =0.5m3的空气初压P1 =0.3MPa,初温3 =150C,经可逆多变膨胀 过程到终态P2 =0.08MPa t 2 =20C,求：过程中热力学能、始及嫡的变化量.(空气作为理想气体，具比热容可取定值，气体常数 R=287J/(kg.K);% =1005 J/(kg.K)储二小=二四二。一 5在匕二 二：5 kg1 H丁J/(kg.K)一 ，一 - 一 ： 一 -。KS= jtjAs = I 235 x c In

33、L一应hi邑=12力打10第111 / 十二一送.也坦 | = 12923 1 月 I 150+273,1503)5 . 2kg空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆过程，如图，从初态p1=9.807bar, 11=300(膨胀到终态容积为初态容积的5倍，试计算不同过程中空气的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、始、嫡 的变化量。图解：将空气取作闭口系对可逆定温过程1-2,由过程中的参数关系，得V11p2p1VL 9.807 1.961barv25P1按理想气体状态方程，得V1RD =0.1677 m3 / kg_3v25v1 =0.8385 m /kgT2T1=573Kt2 =3

34、00 C气体对外作的膨胀功及交换的热量为V2WTQTp1V11n =529.4kJV1过程中内能、始、嫡的变化量为U12=0 H12=0S12=Ql =0.9239kJ /KT1-V2或 S(2 =mRln =0.9238kJ /K对可逆绝热过程1-2,由可逆绝热过程参数间关系可得'/ V1 X k , ,3 ,P2P1(一)其中 v2v2 =0.8385 m /kgv2故 p21、1 49.807(-) =1.03barP2'v2T2,- 一 二301Kt2,=28 C2 R2气体对外所做的功及交换的热量为T2,)=390.3kJ1 1Ws- (P1V1P2V2) mR(T1

35、k 1k 1Qs 0过程中内能、始、嫡的变化量为U12mcv(T2 T1)390.1kJ或 U12W2390.3。H12mCp(T2, T1)546.2kJS12 =06 .气体在气缸中被压缩，气体的热力学能和嫡的变化分别为45 kJ/kg 和-0.289 kJ/ （kgK），外界对气体做功170 kJ/kg ,过程中气体只与环境交换热量，环境温度为300E问该过程能否实现？是否可逆？汽缸内气体与环境共同组成一个孤立系As.二 4后+qsur u w 45 170 125 kJ kg工.二电二竺二。中730 口守=&+*"5-18=-125。的,工质放热，环境吸热一丁一一kJ

36、/kg所以该过程可以实现，是不可逆过程。7 .空气初态为pi=0.1MPa ti =20C,经过二级活塞式压气机后，压力提高到4.9MPa,假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前 提的各级压比；（2）生产1kg压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的 出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。（R=0.287kJ/(kg k)kJ中工=用合电工 jr- -1 =2xx0.287x(273.15+20)7-L =413工1.3-1/ p 1T*R=T*=T 3=293 15x7= 4” 3K(4-1理供1石 .= I-1-xO 267x(273 15 +

37、 2口)«4§)号一=531 3kJ13-1I Al=295=720.3K8. 100 C, 600kPa的空气以n=1.2多变过程膨胀，如果最终压力为 100kPa,计算过程功量和热量。知空气：cv0.716kJ/ kg K , cp 1.004kJ/ kg K ,R 0.287kJ/ kg K。3731006001.2 11.2276.7KVlRTPi0.2876003730.179m3, kgV2RTP20.287 276.7 0.794 m3： kg100PV1600 0.179 100 0.7941.2 1140 kJ kg0287373 276.71.2138.

38、2 kJ kgw Cv0.716276.7 373138.2 69.25 kJ, kgn kcv n 11.21.40.716 -1.2 1276.737369 kJ. kg9. 一台活塞式压气机,其相对余隙容积为0.05 ,若把空气由压力为 0.1MPa,1.2的多变压缩过程压缩到0.7温度为17 c的环境状态经历多变指数为MPa。(1)求压缩机的容积效率；(2)求输出1kg压缩空气所放出的热量知空气：cv 0.716kJ/ kg K , cp 1.004kJ/ kg K , R 0.287kJ/ kg K。11 0 7 1.2 vVeVh1 VcVhp2pln 110.05m 10.797

39、n 1 T2 T1 p2 p1 k 2901.2 10.7 h0.1401.1KR T1 T20287 290 401.1159.4 kJ kgw n 11.2 1q u w cv T w 0.716 401.1 290 159.479.88 kJ kgn k1.2 1.479.55kJ kg或 q cvT 0.716 401.1 290n 11.2 110.某卡诺热机每分钟从 500c的热源吸热5000 kJ,向30c的环境放热.试求:1 ）该循环的热效率2）该循环的放热量3）该卡诺机输出的功率4 ）若热源温度为800C，工质的吸热温度为500C ,吸热量不变，由温差传 热而引起该系统的嫡变

40、量为多少？做功能力损失多少？1 ）热效率2 ）放热量£彳旧 1鼻=G-L=5Q0Qx 乂一=32,81一一二,KW3）输出功率=迎2-W7 = 50.7KW内-5000,500。 fW k -r =1 5. JD4 ）该系统的嫡变量芯工S0050° kJ/K做功能力损失一"丁丁一”11 .某蒸汽动力装置按简单朗肯循环工作，蒸汽进汽轮机初始状态的压力Pi 5MPa ,蒸汽的初始温度为L 500 C ;汽轮机乏汽压力为P2 0.002MPa。不计水泵耗功，要求：（1）画出该循环T-招；（2）在吸1.该循环T-s图如图所示:热时吸入的热量；（3）循环净功；（4）向外界放出的热量；（5）该蒸汽 动力循环的热效率；（6）该蒸汽动力循环的汽耗率。所需数据如下附表1、 附表2。附表1：未饱和水和