工程热力学试卷(2003)

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1、工程热力学试卷（2003）一、填充题（每题5分，共25分）1、活塞式压缩机吸气压力0.1MPa，温度298K，排气口表压力12.4MPa，若采用三级压缩，中间冷却，则耗功最小时三级缸的压力比π1=、π2=、π3=；若n=1.25，每缸的排气温度t1=℃、t2=℃、t3=℃。2、某种双原子理想气体，其气体常数为260J/(kg·K)，经历某状态变化过程后比体积为原来的3倍，温度由27℃上升到127℃，若气体的比热容为定值，则气体的热力学能的变化量Δu=kJ/kg；焓变Δh=kJ/kg；熵变Δs=kJ/(kg·K)。3、热源A、B温度分别为500K和300K若热源A向热源B传输的热量是570kJ，

2、则热源A、B的熵变分别是ΔSA=kJ/K，ΔSB=kJ/K，ΔSiso=kJ/K，过程熵产Sg=kJ/K。4、压力为0.1MPa，温度为45℃的湿空气，相对湿度φ=70%，则其露点温度为℃；若该湿空气等压冷却到35℃，则终态空气φ2=%、水蒸气的分压力vp=kPa。已知湿空气压力为0.1MPa时：干球温度t℃3536373839404550水蒸气饱和压力pskPa5.6225.9406.2746.6246.9917.3759.58212.3355、有一种热机，以服从范德瓦尔方程的气体为工质，循环的高温热源温度为1200K，低温热源温度为300K，则此循环的热效率tη；若循环工质改成理想气体，则

3、循环的热效率'tη。二、简答题（每题5分，共15分）1、为什么在烘干过程中总是先把烘干用的湿空气加热到较高的温度？2、活塞式内燃机的压缩比提高总会使循环热效率提高，为什么？3、若冷库温度和环境温度不变，提高压缩空气制冷循环的升压比，循环的制冷系数和制冷量如何变化，为什么？三、计算题及证明题（共60分）1、据p-v图，在T-s图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2-3-4-5-1)、比较其热效率的大小并简述理由（10分）2、氧气稳定地流过某绝热装置，过程中不作功。在进口处流量为1kg/s，状2态为p1=6×105Pa，t1=21℃，出口处分成两股同时离开装置，流量均为0.5kg/s

4、，状态分别为p2′=1×105Pa，t2′=82℃，p2″=1×105Pa，t2″=-40℃。流动过程中工质的动能和位能变化均可忽略不计。试分别用热力学第一定律和第二定律证明该流动过程能否实现？已知氧气pc=0.917kJ/(kg·K)，Rg=0.260kJ/(kg·K)。（15分）3、压力p1=2×106Pa，温度t1=27℃的空气，进入渐缩喷管时初速度很小，可以忽略不计。已知，喷管出口截面积A2=10cm2，喷管的速度系数为0.95，求空气经喷管射出时的速度、流量以及出口截面处空气的状态参数v2、t2。设喷管背压力为1MPa。_________{空气取定压比热容，热效率。（15分）4、有一

5、蒸汽动力装置按一次抽汽回热理想循环工作，新蒸汽参数为p1=8MPa，t1=500℃，抽汽压力Ap=2MPa，汽轮机的背压pb=0.006MPa。在忽略水泵功的情况下，试求：(1)定性画出循环的T－s图；（2）抽汽量；(3)循环吸热量1q及放热量2q；(4)汽轮机输出功Tw；(5)循环热效率tη；(6)相应朗肯循环的热效率。（15分）查得有关状态参数如下表p/MPat/℃h/kJ/kgs/kJ/(kg·K)85003398.56.725331006.72523000.26.725p/MPah′(kJ/kg)h″(kJ/kg)s′(kJ/kg.K)s″(kJ/kg.K)0.006151.52566

6、.50.52098.32830.008173.82576.10.59248.226631008.22803.192.64546.18542908.642798.662.44716.33952