工程熱力學(xué)習(xí)題集附答案

1、工程熱力學(xué)習(xí)題集一、填空題1 .能源按使用程度和技術(shù)可分為能源和能源。2 .孤立系是與外界無任何和交換的熱力系。3 .單位質(zhì)量的廣延量參數(shù)具有參數(shù)的性質(zhì)，稱為比參數(shù)。4 .測得容器的真空度pv48KPa,大氣壓力Pb0.102MPa,則容器內(nèi)的絕對(duì)壓力為。5 .只有過程且過程中無任何效應(yīng)的過程是可逆過程。6 .飽和水線和飽和蒸汽線將壓容圖和溫嫡?qǐng)D分成三個(gè)區(qū)域，位于三區(qū)和二線上的水和水蒸氣呈現(xiàn)五種狀態(tài)：未飽和水飽和水濕蒸氣、和。7 .在濕空氣溫度一定條件下，露點(diǎn)溫度越高說明/空氣中水蒸氣分壓力越、水蒸氣含量越,濕空氣越潮濕。（填高、低和多、少）8 .克勞修斯積分?Q/T為可逆循環(huán)。9 .嫡流是由

2、引起的。10 .多原子理想氣體的定值比熱容Cvo11 .能源按其有無加工、轉(zhuǎn)換可分為能源和_能源。12 .絕熱系是與外界無交換的熱力系。13 .狀態(tài)公理指出，對(duì)于簡單可壓縮系，只要給定個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)就可以確定它的平衡狀態(tài)。14 .測得容器的表壓力Pg75KPa,大氣壓力pb0.098MPa,則容器內(nèi)的絕對(duì)壓力為。15 .如果系統(tǒng)完成某一熱力過程后，再沿原來路徑逆向進(jìn)行時(shí)，能使都返回原來狀態(tài)而不留下任何變化，則這一過程稱為可逆過程。16 .卡諾循環(huán)是由兩個(gè)和兩個(gè)過程所構(gòu)成。17 .相對(duì)濕度越,濕空氣越干燥，吸收水分的能力越o（填大、小）18 .克勞修斯積分?Q/T為不可逆循環(huán)。19 .嫡產(chǎn)

3、是由引起的。20.雙原子理想氣體的定值比熱容Cpo21、基本熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)有：（）、（）、（）。22、理想氣體的熱力學(xué)能是溫度的（）函數(shù)。23、熱力平衡的充要條件是：（）。24、不可逆絕熱過程中，由于不可逆因素導(dǎo)致的嫡增量，叫做（）。25、卡諾循環(huán)由（）熱力學(xué)過程組成。26、嫡增原理指出了熱力過程進(jìn)行的（）、（）、（）。31 .當(dāng)熱力系與外界既沒有能量交換也沒有物質(zhì)交換時(shí)，該熱力系為32 .在國際單位制中溫度的單位是33 .根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程，風(fēng)機(jī)、水泵的能量方程可簡化為34 .同樣大小的容器內(nèi)分別儲(chǔ)存了同樣溫度的氫氣和氧氣，若二個(gè)容器內(nèi)氣體的壓力相等，則二種氣體質(zhì)量的大小為mh2mo2&#

4、176;t2t235 .已知理想氣體的比熱C隨溫度的升高而增大，當(dāng)t2>ti時(shí)，C與C的大小關(guān)系為。0t136 .已知混合氣體中各組元?dú)怏w的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3和摩爾質(zhì)量M,則各組元?dú)怏w的摩爾分?jǐn)?shù)>為137 .由熱力系與外界發(fā)生交換而引起的嫡變化稱為嫡流。38 .設(shè)有一H若熱機(jī)工作于600c和30c熱源之間，則卡諾熱機(jī)的效率為。39 .在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，汽輪機(jī)排汽壓力的降低受溫度的限制。40 .燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加熱循環(huán)的是決定循環(huán)熱效率的唯一的條件。I41 .與外界既無能量交換也無物質(zhì)交換的熱力系稱為熱力系。42 .熱力系的儲(chǔ)存能包括。43 .已知某雙原子氣體的氣體常數(shù)Rr=260J/(kg

5、k),則其定值定體質(zhì)量比熱容cv=J/(kgk)。44 .已知1kg理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學(xué)能的變化量可求出為Au=。45 .定值比熱容為Cn的多變過程，初溫為t1,終溫為t2,其嫡變量As=。46 .水蒸汽的臨界壓力為MPa。47 .流體流經(jīng)管道某處的流速與的比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。48 .汽輪機(jī)的排汽壓力越低，循環(huán)熱效率越高，但排汽壓力的降低受到了的限制。49 .壓氣機(jī)增壓比較大時(shí)，為了減少滯脹容積、提高容積效率，除了盡可能減小余隙容積外，通常還采取的措施。50 .未飽和濕空氣的相對(duì)濕度值在之間。二、單項(xiàng)選擇題1 .過程是可逆過程。()A.可以從終態(tài)回復(fù)

6、到初態(tài)的B.沒有摩擦的C.沒有摩擦的準(zhǔn)平衡D.沒有溫差的2 .絕對(duì)壓力p,真空pv,環(huán)境壓力Pa間的關(guān)系為()A.p+pv+pa=0B.p+papv=0C.ppapv=0D.pa一0一P=03 .閉口系能量方程為()A.Q+AU+W=0B.Q+AU-W=0C.Q-AU+W=0D.QUW=04 .氣體常量Rr（）A.與氣體種類有關(guān)，與狀態(tài)無關(guān)B.與狀態(tài)有關(guān)，與氣體種類無關(guān)C.與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān)D.與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)5 .理想氣體的是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與始C.溫度與嫡6 .已知一理想氣體可逆過程中，wt=w,此過程的特性為（()D.熱力學(xué)能與始A.定壓B.7

7、 .卡諾循環(huán)如圖所示定溫，其吸熱量C.Q=()A.RrT1lnp1PzB.RrT11nViv2C.T1AS34D.T1AS21)8 .在壓力為p時(shí)，飽和水的嫡為；干飽和蒸汽的嫡為A.s">s>s'9 .電廠熱力設(shè)備中,B.s>s>>s'C.s<ss"。<s"內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。當(dāng)濕蒸汽的干度0<x<1時(shí)，其嫡為s,則（）A.鍋爐B.汽輪機(jī)C.凝汽器D.D.s水泵>s>s"10 .可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)過程中，氣流始的變化與壓力變化的關(guān)系為A.dh=-vdpB.dh=vdp

8、C.dh=一pdvD.dh=pdv11 .水蒸汽動(dòng)力循環(huán)的下列設(shè)備中，有效能損失最大的設(shè)備是（A.鍋爐B.汽輪機(jī)C.凝汽器D.）水泵12 .活塞式壓氣機(jī)的余隙容積增大使A.wc增大,C.wc不變,減小不變(B.wD.w不變,減小,13 .已知燃?xì)廨啓C(jī)理想定壓加熱循環(huán)壓氣機(jī)進(jìn)環(huán)熱效率為（）,出口空氣的溫度為T1、T2；燃燒室出口燃?xì)鉁囟葹門3,則其理想循AT2A.1-2B.1TiC.1TiT2T3D.1T2_T2T314.飽和濕空氣的相對(duì)濕度>1B.=1)C.<1D.0<<115 .濕空氣的始卜為（A.B.C.D.1kg濕空氣的始1m3濕空氣的始1kg干空氣與1kg水蒸汽

9、始之和1kg干空氣的給與1kg干空氣中所含水蒸汽的始之和A.真空pv=0.08MpaC.真空pv=0.28Mpa16 .若已知工質(zhì)的絕對(duì)壓力P=0.18MPa,環(huán)境壓力Pa=0.1MPa,則測得的壓差為（）B.表壓力pg=0.08MPaD.表壓力pg=0.28MPa17 .簡單可壓縮熱力系的準(zhǔn)平衡過程中工質(zhì)壓力降低，則（A.技術(shù)功為正B.技術(shù)功為負(fù)D.體積功為負(fù)18.理想氣體可逆定溫過程的特點(diǎn)是（）A.q=0C.Wt>W19 .若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài),SoA.大于B.等于20 .飽和蒸汽經(jīng)歷絕熱節(jié)流過程后（）A.變?yōu)轱柡退瓹.作功能力減小21 .絕熱節(jié)流過程中節(jié)流

10、前、后穩(wěn)定截面處的流體（A.焙值增加C.嫡增加22空氣在漸縮噴管內(nèi)可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)，其滯止壓力為因出口磨損截去一段，則噴管出口空氣的參數(shù)變化為A.流速不變，流量不變C.流速不變，流量增大23.把同樣數(shù)量的氣體由同一初態(tài)壓縮到相同的終壓，經(jīng)B.Wt=WD.Wt<W則不可逆途徑的S必（）可逆過程C.小于D.大于等于B.變?yōu)闈裾羝鸇.溫度不變）B.焙值減少D.嫡減少0.8MPa,噴管后的壓力為0.2MPa,若噴管（）B.流速降低，流量減小D.流速降低，流量不變（）過程氣體終溫最高。C.體積功為正A.絕熱壓縮B.定溫壓縮C.多變壓縮D.多級(jí)壓縮三、判斷題1 .處于平衡狀態(tài)的熱力系，各處應(yīng)具有均勻

11、一致的溫度和壓力。（）2 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，維持工質(zhì)流動(dòng)的流動(dòng)功和技術(shù)上可資利用的技術(shù)功，均是由熱能轉(zhuǎn)換所得的工質(zhì)的體積功轉(zhuǎn)化而來的。（）3 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)出口工質(zhì)的狀態(tài)相同。（）4 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量方程可理解為控制質(zhì)量系統(tǒng)的能量方程。（）5 .不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體。（）6 .在相同溫度界線之間變溫?zé)嵩纯赡嫜h(huán)的熱效率等于卡諾循環(huán)的熱效率。（）7 .水蒸氣在定溫過程中qWo（）8 .濕空氣的相對(duì)濕度越高，吸收水分的能力越強(qiáng)。（）9 .理想氣體的比定容熱容是比體積的單值函數(shù)。（）10 .當(dāng)氣流的M<1時(shí)，要使流速增加，則需使用漸擴(kuò)噴管。（）11 .熱力系破壞平衡的速度要

12、比恢復(fù)平衡的速度快得多。（）12 .技術(shù)功為軸功和流動(dòng)功之和。（）13 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)與外界交換的功和熱量相等且不隨時(shí)間而變。（）14 .始是開口系統(tǒng)中流入（或流出）系統(tǒng)工質(zhì)所攜帶的取決于熱力學(xué)狀態(tài)的總能量。（）15 .不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Α＃ǎ?6 .概括性卡諾循環(huán)的熱效率小于卡諾循環(huán)的熱效率。（）17 .對(duì)任何溫度的氣體加壓都能使其液化。（）18 .由飽和水定壓加熱為干飽和蒸汽的過程，溫度不變。（）19 .理想氣體的比定壓熱容是溫度的單值函數(shù)。（）20 .工程上要求氣體從M<1加速到M>1,則應(yīng)采用拉伐爾噴管。（）四、簡答題1,準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有何共同處？有何

13、區(qū)別？有何聯(lián)系？21 理想氣體狀態(tài)方程有哪些常見形式？方程中的常數(shù)項(xiàng)與物性是否有關(guān)？3,干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點(diǎn)？4.何謂汽流在噴管中的臨界狀態(tài)？何謂臨界壓力比？理想氣體的臨界壓力比與哪些因素有關(guān)5,何謂汽耗率？何謂熱耗率？它們與熱效率有什么關(guān)系？6,平衡狀態(tài)與穩(wěn)定態(tài)有什么聯(lián)系與區(qū)別？7,能量方程q=Au+w和q=CvAT+pdv的適用條件有何不同？8,夏天，自行車在被太陽曬得很熱的馬路上行駛時(shí)，為什么容易引起輪胎爆破？9 .不可逆過程嫡的變化如何計(jì)算？它們之間有何關(guān)系？10 .在工程實(shí)際中，常引用哪些參數(shù)來表示因摩擦對(duì)噴管流動(dòng)的影響五、名詞解釋(每小題5分，共25分)1 .

14、熱力系的儲(chǔ)存能2 .平均質(zhì)量熱容3 .嫡產(chǎn)4 .穩(wěn)定流動(dòng)5 .濕空氣的燃六、分析題1、如圖1,某種理想氣體有兩任意過程a-b和a-c,已知b,c在同一可逆絕熱線上，試分析：Auab和Auac哪個(gè)大？2、某理想氣體經(jīng)歷4個(gè)過程，如圖2所示。指出各過程加熱或放熱，膨脹或壓縮。圖23、請(qǐng)分析以下幾種說法正確嗎？為什么？(1)嫡增大的過程必為不可逆過程；(2)嫡產(chǎn)Sa0的過程必為不可逆過程。g4、某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作，如圖3所示。(1)用克勞修斯積分不等式判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆？(2)用卡諾定理判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆？圖3七、計(jì)

15、算題1 .某蒸汽動(dòng)力裝置，蒸汽流量為40t/h,進(jìn)口處壓力表讀數(shù)為9.0MPa,進(jìn)口比始為3440kJ/kg；出口真空表讀數(shù)為95.06KPa,比始為2240kJ/kg,當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?8.66KPa,汽輪機(jī)對(duì)環(huán)境放熱為6.3x103kJ/ho試求：(1)汽輪機(jī)進(jìn)出口蒸汽的絕對(duì)壓力各為多少？(2)單位質(zhì)量蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)對(duì)外輸出功為多少？(3)汽輪機(jī)的功率為多大？(4)若進(jìn)出口蒸汽流速分別為60m/s和140m/s時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)輸出功有多大影響？2 .將0.8kg溫度為1000c的碳鋼放入盛有6kg溫度為18c的水的絕熱容器中，最后達(dá)到熱平衡。試求此過程中不可逆引起的嫡產(chǎn)。碳鋼和水的比熱容分別為

16、Cc0.47kJ/(kggK)和cw4.187kJ/(kggK)。33、0.5kmol某種單原子理想氣體，由25C,2m可逆絕熱膨脹到1atm,然后在此狀態(tài)的溫度下定溫可逆壓縮回到2m3。(1)畫出各過程的p-v圖及T-s圖；(5分)(2)計(jì)算整個(gè)過程的QWAU,AH及AS。4 .系統(tǒng)經(jīng)一熱力過程，放熱8kJ,對(duì)外作功26kJ。為使其返回原狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)加熱6kJ,問需對(duì)系統(tǒng)作功多少？5 .一H若機(jī)工作在800c和20c的兩熱源間，試求：(1) 卡諾機(jī)的熱效率；(2) 若卡諾機(jī)每分鐘從高溫?zé)嵩次?000kJ熱量，此卡諾機(jī)凈輸出功率為多少kW?(3) 求每分鐘向低溫?zé)嵩磁懦龅臒崃俊?.1kg空氣

17、從相同初態(tài)pi0.2MPa、ti35c經(jīng)定容過程至終溫t2180C,試求吸熱量、膨脹功、技術(shù)功和初終態(tài)始差。(空氣的cp1.004kJ/(kgK),oV0.717kJ/(kgK),Rg0.287kJ/(kgK)。)8、封閉氣缸中氣體初態(tài)p1=8MPa11=1300,經(jīng)過可逆多變膨脹過程變化到終態(tài)p2=0.4MPa,12=400o已知該氣體的氣體常數(shù)Rg=0.287kJ/(kg-K),比熱容為常數(shù)，cv=0.716kJ/(kgK)。(1)求多變過程的多變指數(shù)；(2)求多變過程的膨脹功；(3)試判斷氣體在該過程中各是放熱還是吸熱的？-9 .m=2.26kg理想氣體的氣體常數(shù)Rr=430J/(kgk

18、),比熱比k=1.35。初溫T二477K,經(jīng)可逆定體過程后終溫T2=591Ko求Q、AU、W、ASo10 .設(shè)爐膛中火焰的溫度恒為tr=1500C,汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為ts=500C,環(huán)境溫度為t0=25C,求火火g每傳出1000kJ熱量引起的嫡產(chǎn)和作功能力損失。11 .空氣可逆絕熱流過一噴管，入口壓力p1=0.7MPa,溫度t1二800C,出口壓力p2=0.15MPa,此噴管是什么外型的噴管？入口空氣流速忽略不計(jì)，比熱容和比熱比取定值，分別為Cp=1.004kJ/(kgK),k=1.4,求噴管出口空氣的溫度、流速、馬赫數(shù)。12 .m=1.5kg空氣按可逆定溫過程由初態(tài)T1=328K,P1=0

19、.25x106Pa變化到終態(tài)P2=0.15x106Pa,空氣的Rr=0.287KJ/(kgk),試求此定溫過程的Q、W、AU>Ho13 .空氣在漸縮噴管進(jìn)口截面上的壓力P1=1.5X106Pa,比體積V=0.065m3/kg,VC產(chǎn)0;噴管出口截面上白壓力P2=0.8X106Pa出口截面積A2=14cm2;設(shè)空氣的Rr=287J/(kgk),比熱容比K=1.4。試求：(1)噴管出口截面上的比體積V2,溫度T2(2)空氣流經(jīng)出口截面時(shí)的速度Vc214 .某燃?xì)廨啓C(jī)排氣1.20kg/s,溫度為T1=576K,定壓排入溫度T°=283K的環(huán)境；設(shè)排氣的Cp=1.021KJ/（kgk）

20、。試求每小時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)的排氣熱量中的有效能和無效能。15 .設(shè)爐膛中火焰的溫度恒為tr=1500C,汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為ts=500C,環(huán)境溫度為t0=25C,求火火g每傳出1000kJ熱量引起的嫡產(chǎn)和作功能力損失。16 .m=1.5kg空氣按可逆定溫過程由初態(tài)T1=328K,P1=0.25X106Pa變化到終態(tài)P2=0.15x106Pa,空氣的Rr=0.287KJ/（kgk）,試求此定溫過程的Q、W、AU>AHo17 .某蒸汽動(dòng)力裝置，蒸汽流量為40t/h,進(jìn)口處壓力表讀數(shù)為9.0MPa,進(jìn)口比始為3440kJ/kg；出口真空表讀數(shù)為95.06KPa,比始為2240kJ/kg,當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮?/p>

21、氣壓力為98.66KPa,汽輪機(jī)對(duì)環(huán)境放熱為6.3x103kJ/h。試求：（1）汽輪機(jī)進(jìn)出口蒸汽的絕對(duì)壓力各為多少？（2）單位質(zhì)量蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)對(duì)外輸出功為多少？（3）汽輪機(jī)的功率為多大？（4）若進(jìn)出口蒸汽流速分別為60m/s和140m/s時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)輸出功有多大影響？工程熱力學(xué)習(xí)題集答案一、填空題1.常規(guī)新2.能量物質(zhì)3.強(qiáng)度量4.54KPa5.準(zhǔn)平衡耗散6.干飽和蒸汽過熱蒸汽7.高多8.等于零9.與外界熱交換10.-Rg211.一次二次12.熱量13.兩14.173KPa15.系統(tǒng)和外界16.定溫絕熱可逆17.小大18.小于零19.不可逆因素20.-Rg21>（壓力）、（溫度）、（體積

22、）。2g22、（單值）。23、（系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與外界之間各種不平衡的熱力勢(shì)差為零）。24、（嫡產(chǎn)）。25、（兩個(gè)可逆定溫和兩個(gè)可逆絕熱）j-26、（方向）、（限度）、（條件）。31.孤t2t232.開爾文（K）;33.-Ws=h2-h1或一wt=h2h134.小于35.CCt10ni/Mii142熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能、重力位能43.65044g（T2Ti）ln12Ti48.環(huán)境溫度49多級(jí)壓縮、中間冷卻50.0與151.（物質(zhì)）52.（絕對(duì)壓力）53.（q=（h2-h1）+（C22-C12）/2+g（Z2-Z1）+wS）054.（溫度）55.（0.657）kJ/kgK。56.（定嫡線）57.（逆

23、向循環(huán)）。58.（兩個(gè)可逆定溫過程和兩個(gè)可逆絕熱過程）59 .（預(yù)熱階段、汽化階段、過熱階段）60 .（增大）二、單項(xiàng)選擇題三、判斷題I .V2.73.45.6.7.8.9.10.II .12.13.14.V15.16.17.18.V19.V20,V21.（X）22.（，）23.（X）24.（X）25.（，）26.（X）27.（，）28.（V）29. （X）30.（V）四、簡答題1 .它們共同處都是在無限小勢(shì)差作用下，非常緩慢地進(jìn)行，由無限接近平衡狀態(tài)的狀態(tài)組成的過程。它們的區(qū)別在于準(zhǔn)平衡過程不排斥摩擦能量損耗現(xiàn)象的存在，可逆過程不會(huì)產(chǎn)生任何能量的損耗。一個(gè)可逆過程一定是一個(gè)準(zhǔn)平衡過程，沒有摩

24、擦的準(zhǔn)平衡過程就是可逆過程。1.1 kg氣體:pv=RrTmkg氣體：pV=mRrT1kmol氣體：pVm=RTnkmol氣體：pV=nRTRr是氣體常數(shù)與物性有關(guān)，R是摩爾氣體常數(shù)與物性無關(guān)。3 .干飽和蒸汽：x=1,p=pst=tsv=v,h=hs=s濕飽和蒸汽：0<x<1,p=pst=tsv，<v<v,h，<h<h,s'<s<s4 .流速為當(dāng)?shù)匾羲伲∕a=1）時(shí)的狀態(tài)稱為流體的臨界狀態(tài)。流體臨界狀態(tài)的壓力（臨界壓力）與其滯止壓力的比值，稱為臨界壓力比。理想氣體的臨界壓力比只與氣體的物性有關(guān)（或比熱比k有關(guān)）5 .汽耗率是每作1kwh

25、功（每發(fā)1度電）的新蒸汽耗量（汽耗量）。熱耗率是每作1kwh功（每發(fā)1度電）的耗熱量熱耗率與熱效率是直接關(guān)聯(lián)的，熱耗率越高，熱效率就越低；而汽耗率與熱效率就沒有這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，汽耗率低不一定熱效率高，汽耗率高也不一定熱效率低。6 .平衡態(tài)是指熱力系的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。穩(wěn)定態(tài)是指熱力系的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)。平衡必然穩(wěn)定，穩(wěn)定未必平衡。7 .前者：閉口系、任意工質(zhì)、任意過程后者：閉口系、理想氣體、可逆過程8 .輪胎內(nèi)氣體壓力為P=MR1T,竺二為常數(shù)，當(dāng)T升高時(shí)P隨之升高，容易引起爆破。VV9 .可以選擇相同初、終狀態(tài)間可逆過程嫡的變化來計(jì)算。10 .在工程實(shí)際中，常引用“速度系數(shù)”

26、巾、“噴管效率”刀和“能量損失系數(shù)”士來表示因摩擦對(duì)噴管流動(dòng)的影響。三者之間的關(guān)系為：E=1爐=1刀11 .略12 .熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？并寫出熱力學(xué)第一定律的兩個(gè)基本表達(dá)式。答：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)換與守恒原理。熱力學(xué)第一定律的兩個(gè)基本表達(dá)式為：q=Au+w；q=Ah+wt13 .熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是什么？并寫出嫡增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。答：熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是能量貶值原理。嫡增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：dS.so>0o14 .什么是可逆過程？實(shí)施可逆過程的條件是什么？答：可逆過程為系統(tǒng)與外界能夠同時(shí)恢復(fù)到原態(tài)的熱力過程。實(shí)施可逆過程的條件是推動(dòng)過程進(jìn)行的勢(shì)差為無窮小，而且無

27、功的耗散。五、名詞解釋1 .熱力系儲(chǔ)存能包括：熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能和重力位能。2 .對(duì)于c-t圖上曲邊梯形面積，由微積分中值定理知，必然存在-己值使得曲邊梯形面積與一矩形面積相等，這個(gè)己值在c-t圖上就是平均質(zhì)量熱容的概念。3 .不可逆過程中，不可逆因素引起的嫡的變化稱為嫡產(chǎn)。4 .所謂穩(wěn)定流動(dòng)，是指流體流經(jīng)管道中任意點(diǎn)的熱力狀態(tài)參數(shù)及流速等均不隨時(shí)間而變化的流動(dòng)過程。5 .濕空氣的烙值等于干空氣的烙值與水蒸氣的烙值之和。六、分析題1、解：(方法一)過b、c分別作等溫線，因?yàn)門bTc,故ubuc(方法二)考慮過程b-cubuc,uabuac2、解：因?yàn)椋簈uw1-3：1仙3k,且丁3T1及S3V

28、si則有：u>0,q<0所以w<0邊壓縮邊放熱1-2：kni2且T2<Ti及S2<Si,則u<0,q<0所以有w>0邊膨脹邊放熱1-4：0nl4且T4TS4S1Ru>0,q>0w一gT1T4>0邊膨脹邊吸熱n11-5：1n15k且丁5<丁1及S5>S1u<0,q>0,w>0邊膨脹邊吸熱邊降溫3、請(qǐng)問一下幾種說法正確嗎？為什么？(1)嫡增大的過程必為不可逆過程；答：不正確。嫡增大的過程不一定為不可逆過程，因?yàn)榈赵龃蟀ǖ樟骱偷债a(chǎn)兩部分，如果嫡流大于產(chǎn)為0的可逆過程，上仍然是增大的。(2)嫡產(chǎn)Sg0的過

29、程必為不可逆過程。g0,而嫡答：正確。嫡產(chǎn)是由于熱力過程中的不可逆因素導(dǎo)致的，因此當(dāng)?shù)债a(chǎn)Sg4、某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作，如圖3所示。(1)用克勞修斯積分不等式判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆(2)用卡諾定理判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆？解：方法1:0,則此過程必定為不可逆過程設(shè)為熱機(jī)循環(huán)JQQ1Q214000kJ4000kJ10kJ/K0/、可能?TrTMTr2700K400K設(shè)為制冷循環(huán)：符合克氏不等式，所以是不可逆制冷循環(huán)方法2:設(shè)為熱機(jī)循環(huán)設(shè)為制冷循環(huán)c可能但不可逆，所以是不可逆制冷循環(huán)七、計(jì)算題1.解：(1)P1900098.66

30、9098.66kPaP298.6695.063.6kPa(2)取汽輪機(jī)汽缸內(nèi)壁和蒸汽進(jìn)、出口為系統(tǒng)，則系統(tǒng)為穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)，能量方程為進(jìn)、出口的動(dòng)能差和位能差忽略不計(jì)，則wshqh0.1575(22403440)1200(kJ/kg)(3)汽輪機(jī)功率401034qmWsh12001.3310(kW)3600(4)Wsh(1402602)1038kJ/kg2.解：Qcmccc(tctm)Qwmwcw(tmtw)代入數(shù)據(jù)解得:tm32.48c3、解：(1)畫出各過程的p-v圖及T-s圖(2)先求各狀態(tài)參數(shù)等溫過程：熱量=膨脹功=技術(shù)功所以，放熱4.解：根據(jù)能量方程有5,解:6.解WQiQ2(1)(2

31、)(3)WiTlTh62628(kJ)2027372.7%800273P0W0cQH6060Qh(1c)RJi0.287Pi0.7271000601000(1103(350.210612.12(kW)0.727)273kJ273)0.442m3/kg但由于非準(zhǔn)靜態(tài)，故過程不可逆。變化過程中的溫度是不變的。7、解：缸內(nèi)氣體為熱力系-閉口系。突然取走90kg負(fù)載，氣體失去平衡，振蕩后最終建立新的平衡。雖不計(jì)摩擦,但可以應(yīng)用第一定律解析式。由于缸壁充分導(dǎo)熱，所以缸內(nèi)的氣體在熱力首先計(jì)算狀態(tài)1和狀態(tài)求活塞上升的高度：的基本參數(shù),過程中質(zhì)量不變，且等于RgT1m2PV2RgT2(2)氣體在過程中作的功根

32、據(jù)熱力學(xué)第一定律,以及由于m2mbU心惆由于不計(jì)摩擦氣體所做的功,UU1U2mzu2m1u10W分為兩部分:Wi位克服大氣所做的功；W2位活塞位能的增加量則Epmgh(20590)9.814.110246.25J或者，Wp2AH0.2156106Pa100104m24.1102m88.4J8 .解：(1) 1到2是可逆多變過程，對(duì)初，終態(tài)用理想氣體狀態(tài)方程式有所以多變指數(shù)(2)多變過程的膨脹功(3)多變過程的熱量故該可逆多變膨脹過程是吸熱過程1 4309 .cv=Rr=1229J/(kgk)k11.351W=0U=mcv(T2T1)=2.26X1.229X(591477)=317kJQ=AU=317kJS=mcvlnT2=2.26x1.229xln91=0.595kJ/KT147710.6g二100050027310001500273=0.73kJ/KEx1=