工程热力学试卷1答案.doc

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1、装订线班级：学号：姓名：考试科目：工程热力学考试时间：120分钟试卷总分100分一、填空题（每题2分，共计20分）1、P=Pg+Pb2、压差3、4、可逆定温；定熵5、热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。二、判断题（每题2分，共计20分）1.x2.x3.√4.x5.√6.x三、简单回答下列问题（每题5分，共计25分）1、使系统实现可逆过程的条件：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。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：3、，推导：对于理想气体，……(1)由焓的定义并把

2、(1)带入：……(2)把（2）式对T求导：……(3)因为，对于理想气体：。所以，。4、答：过程1-2在压缩机中进行；过程2-3在冷凝器中进行；过程3-4在节流中进行；过程4-1在蒸发器中进行。制冷量：；制冷系数：5、蒸汽朗肯循环热效率的影响因素有：1）初温t1：在相同的初压及背压下，提高t1可使热效率增大；2）初压p1：在相同的初温及背压下，提高p1可使热效率增大；3)背压p2：在相同的初压及初温下，降低p2可使热效率增大。四、分析或说明下列问题（共计55分）1、解：（本题13分）1）取整个气缸为闭口系，因为气缸绝热，所以Q=0；又因为活塞导热而

3、无摩擦，W=0，且平衡时A、B两侧温度相等，即TA2=TB2=T2。有闭口系能量方程得：因为，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p2，则：3）整个气缸绝热系的熵变：1、解：（本题15分）1）烟气放热为：2）若使Q2最小，热机为可逆机，由卡诺定理得：即：3）输出的最大功为：3、解：（本题12分）(1)如左图所示（2）；Δx=0.008　　　　　4、解：（本题13分）1）2）3）简答题(40分，每题4分)1.非饱和湿空气的干球温度、露点温度与湿球

4、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？2.在燃气轮机动力循环中，一般采取什么措施提高效率？3.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？4.绝热真空刚性容器充入理想气体后，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？5.请写出4个Maxwell关系式。6.已知气体的温度、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？7.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？8.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？9.定温定压化学反应过程自发进行的

5、条件是什么？其平衡条件又是什么？10.气体在喷管中的流动，欲要加速处于超音速区域的气流，应采用什么形式的喷管，其主要原因是什么？二、填空题(10分，每空1分)1.焦汤系数，表示效应，表示效应。2.水蒸汽的汽化潜热在低温时较，在高温时较，在临界温度为。3.+4.理想气体定压热膨胀系数。5.已知，则可知()p。三、绝热刚性容器中，的H2与的CO且两部分的温度相同，由体积可忽略不计的隔板分开，抽开隔板并实现定温混合，求混合气体的压力和混合熵增。若两部分气体皆为H2，混合前的参数分别与上述的H2和CO相同，则混合后的压力和混合熵增又为多少？(15分)四、

6、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2.2MPa，105°C的过热蒸汽，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10°C。当夏季室外温度为35°C时给房间制冷，当冬季室外温度为0°C供暖，均要求室温能维持在20°C。若室内外温差每1°C时通过墙壁等的传热量为1100kJ/h。求：(1).将该循环示意图画在图上(2).制冷系数(3).室外温度为35°C时制冷所需的制冷剂流量(4).供暖系数(5).室外温度为0°C时供暖所需的制冷剂流量(15分)已知R22的物性参数为：t=-10°C时，饱和液，饱和气；p=2.2

7、MPa时，饱和液，饱和气；p=2.2MPa，t=105°C时五、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，并在此分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，乏气排入凝汽器凝结为水。若忽略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)(2).已知汽轮机的相对内效率为，求汽轮机发出的功率N(kw)(3).设热水电站所付出的代价为热水所能提供的热量，即热水自90°C冷却到环境温度28°C所放出的热量。求热水电站的热

8、效率(4).汽轮机内的损失(kw)(5).将循环中的1,2,3,4,5状态点定性地画在T-s图上，并将汽轮机的损失也表示在T-s上。