工程热力学试卷答案

考试科目：工程热力学考试时间：120分钟 试卷总分100分220分〕1、P=Pg+Pb 2、压差3、dsqT

4、可逆定温；定熵5、热不行能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。220分〕2.x 3.√ 5.√ 6.x装 三、简洁答复以下问题〔每题5分，共计25分〕1班 1〕是准平衡过程；2〕满足热的和力的平衡条件；3〕在过程中不应有任何耗散效应。级 2、对于1kg工质，热力学能、焓、自由能及自由焓的全微分表达式：： duTdspdv;dhTdsvdpdfsdTpdv;dgsdTvdp3pvRT……(1)学 g号： 订 由焓的定义并把(1)带入：hupvuRg

T……(2)dh把〔2〕式对T求导：

duR

……(3)dT dT g由于，对于抱负气体：Cp：

dh;CdT

dudT

。所以，C Cp

R。g41-22-33-4在节流中进展；4-1在蒸发器中进展。线 hh

hhqL

hh1

hh1

；制冷系数：

1 4hh2

1 3hh2 151〕初温t1：在一样的初压及背压下，提高t1可使热效率增大；2〕初压p1：在一样的初温及背压下，提高p1可使热效率增大；3)p2：在一样的初压及初温下，降低p2可使热效率增大。55113分〕1〕取整个气缸为闭口系，学习文档仅供参考2由于气缸绝热，所以Q=0；又由于活塞导热而无摩擦，W=0，且平衡时A、B两侧温度相等，即TA2=TB2=T。有闭口系能量方程得：2UU U 0A B即：mcTAV 2

T )mc(TA1 BV

T )0B1由于，TA1=TB1=T1=300K，于是终态平衡时，两侧的温度均为：T1=T2=300K2)取整个气缸为闭口系，当终态平衡时，两侧压力相等，设为p

，则：(m mp A

)RTg

(p

A1 A1

2p V RTB1 B1) g 2V2 V RTV2 g T

RT V Vg 1 A1 B1(p VA1 A1

p V B1 B1

T(V1

2 0.15MPaV )B13〕S

mR

pln

A1 A1ln A11.918J/Kp V A A g p V A1 A1 2S mR

pln

B1 B1ln B11.352J/Kp V B B g p V B1 B1 2SSASB

0.566J/K215分〕1Q1

mC(tp

t )4116KJ1Q T2〕假设使Q2

最小，热机为可逆机，由卡诺定理得：t

1 Q

1 2TQ即：

QT 0 T

1 1mCdTT p0 TTQ TmC dTTT

Tln 22389.2kJTT2 0 pT1

0 p T13〕输出的最大功为：WQQ 1726.81 2312分〕(1)如左图所示〔2x3

h“h333 33

” 2532465.1 ” 2693.6465.1-2-hx 3”3 h3

h3“h3

” 2512465.1 0.919” 2693.6465.1Δ413分〕1〕2〕T4

(p4p3

)(k1)kkT

1 ( (

1.41273702.75KT T4” 3

(TT 3

T)12730.85(1273702.75)788.29K4w C(TTT p 3

1273788.29)486.65KT (p22 p

)(k1)kkT

(8)0.41.4298539.8KT T2” 1

1TTT 2 C,s

0.75

620.4Kw CC

(Tp

298)323.69kJ/kg13〕

wnet

w wT

486.65323.69 24.87%t q C(TT1 p 3

) 1.004(1273788.29)学习文档仅供参考简答题(404分)非饱和湿空气的干球温度、露点温度与湿球温度的大小关系如何？对于饱和湿空气三个温度又是什么关系？在燃气轮机动力循环中，一般实行什么措施提高效率？对刚性密闭容器中的汽水混合物加热，是否最终将全部变为蒸汽？绝热真空刚性容器充入抱负气体后，容器内的气体温度比充气前气体温度是高了、低了还是相等？4Maxwell关系式。气体的温度、压力和临界参数，如何利用通用压缩因子图确定气体的比容？空气压缩制冷循环中，是否也可象蒸汽压缩制冷循环那样用节流阀代替膨胀透平？为什么？当系统与环境处于同一温度和压力时，系统的是否为零？为什么？定温定压化学反响过程自发进展的条件是什么？其平衡条件又是什么？气体在喷管中的流淌，欲要加速处于超音速区域的气流，应承受什么形式的喷管，其主要缘由是什么？二、填空题 (10分，每空1分)焦汤系数 ， 0表示 效应， 0表示 效应。J J J水蒸汽的汽化潜热在低温时较 ，在高温时较 ，在临界温度为 。dfs + dv抱负气体定压热膨胀系数p

1v) 。v T pdsc

dT(v)

cdp，则可知( p)

( )。p T T p p T pp1

0.6MPa,0.58mol的 与pH2 2H

0.8MPa,0.42molCO且两局部的温度一样，由体积可无视不计的隔板分开，抽开隔板并实现定温混合，求混H H 2 2CO一样，则混合后的压力和混合熵增又为多少？ (15分)四、某制热制冷两用空调机用R22作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的干饱和蒸气，出口为，105C的过热蒸汽，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10C。当夏季室外温-4-35C0C20C。假1C1100kJ/h。求：(1).将该循环示意图画在lnph图上制冷系数35C时制冷所需的制冷剂流量供暖系数0C时供暖所需的制冷剂流量R22的物性参数为：

(15分)t=-10C时，饱和液h188.7kJ/kgh“398.7kJ/kgp时，饱和液h270.5kJ/kg，饱和气h“414.1kJ/kg；p，t=105C时h485.7kJ/kg五、某一地热水电站，其系统和工质参数如附图所示。热水经节流阀变成湿蒸汽进入扩容器，并在此别离成干饱和蒸汽和饱和水。干饱和蒸汽进入汽轮机膨胀作功，乏气排入凝汽器分散为水。假设无视整个装置的散热损失和管道的压力损失，试确定：(1).节流后扩容器所产生的蒸汽流率mv(kg/s)(过冷水参数可近似地用同温饱和水参数代替)汽轮机的相对内效率为 0.75，求汽轮机发出的功率N(kw)oi设热水电站所付出的代价为热水所能供给的热量，即热水自90C冷却到环境温度28C所放出的热量。求热水电站的热效率(4).汽轮机内的损失(kw)