工程熱力學(xué)_期中試卷

1、 閉口絕熱系統(tǒng)的熵不可能減少。 適用于可逆過程。 理想氣體焓變化的計(jì)算公式 僅適用于定壓過程。 理想氣體的cp、cV值與氣體的溫度有關(guān)，則它們的差值也與溫度有關(guān)。 理想氣體熵的計(jì)算式由可逆過程得出，故只適用可逆過程。 準(zhǔn)靜態(tài)過程就是可逆過程。 對于定量工質(zhì)的加熱過程熵一定增大，放熱過程熵一定減小。 熱力學(xué)第二定律克勞休斯說法表述說明了：熱量不能從低溫物體傳到高溫物體。 對于可逆循環(huán)： ，對于不可逆循環(huán)： 。一切可逆熱機(jī)的效率均相等，不可逆熱機(jī)的效率總是小于可逆熱機(jī)的效率。一、判斷題phcT d0s d0s ddqup v參考答案二、填空題穩(wěn)定流動能量方程應(yīng)用于壓氣機(jī)時，其簡化形式為 ；用于冷卻

2、器時，其簡化形式為 ；用于絕熱節(jié)流過程時，其簡化形式為 。閉口系統(tǒng)經(jīng)過一個不可逆的放熱過程，其熵變 。工質(zhì)經(jīng)歷了一個放熱、降溫、膨脹的多變過程，該過程多變指數(shù)的范圍是 。定量工質(zhì)經(jīng)歷不可逆放熱過程，其熵的變化 。兩種理想氣體在絕熱剛性容器中摻混。氣體的熵 ，周圍環(huán)境的熵 ，氣體與周圍環(huán)境組成的孤立系統(tǒng)的熵 。制冷循環(huán)中，隨著高溫?zé)嵩礈囟鹊奶岣撸蜏責(zé)嵩礈囟鹊慕档?，循環(huán)的制冷系數(shù)將 。 s12whh21qhh12hh可正可負(fù)kn 可正可負(fù)增加不變增加減小1.請?jiān)趐-v圖、T-s圖上畫出下列熱力過程，并判斷Q ， W，U是大于零，等于零，還是小于零，工質(zhì)為空氣。（1）工質(zhì)絕熱膨脹，溫度下降，過程有

3、內(nèi)摩擦。（2）工質(zhì)定溫壓縮，過程可逆。（3）工質(zhì)以n1.3的多變指數(shù)進(jìn)行多變壓縮，過程可逆。三、分析題n=0n=1n=kn=Ts0n=n=kn=1n=0pv0（1）（2）0Q 0W 0U0Q 0W 0U （3） 0Q 0W 0UdqT sdwp v0ddVucT2. 將右圖p-v圖上的可逆循環(huán)123451和可逆循環(huán)123451表示在T-s圖上，1-2、4-4-5為定熵過程，并分析比較這兩個循環(huán)熱效率的大小。三、分析題Ts01pv02354 412354 4dddpvTpvT0dddpT scTv p0dddVT scTp v211mtmTT 21234512341mTT 21234512341

4、mTT Tm2T234 T234234234TT由圖可知123451123451所以 根據(jù)等效卡諾循環(huán)熱效率計(jì)算公式，有：解：3.某實(shí)驗(yàn)報告稱，溫度為800K、壓力為6MPa的燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)，在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)絕熱膨脹后流出燃?xì)廨啓C(jī)。在燃?xì)廨啓C(jī)出口測得的數(shù)據(jù)是：p2= 0.9MPa，T2 = 450K，則該過程是可逆、不可逆，還是不可能實(shí)現(xiàn)。已知：cp0= 1.004kJ/kgK，Rg =0.2871kJ/kgK。三、分析題2212011lnlnpgTpscRTp212Ts0p1p2s124500.91.004 ln0.2871 ln80060s12 0 的絕熱膨脹過程不可能實(shí)現(xiàn)不可能實(shí)現(xiàn)！= -

5、0.033 kJ/kgK解：1. 有1 kg空氣從初態(tài)p1 = 0.5MPa，T1 = 340 K，在閉口系統(tǒng)中絕熱膨脹到狀態(tài)2，其容積變?yōu)樵瓉淼?倍。（1）若進(jìn)行的是可逆絕熱膨脹過程，求終態(tài)壓力及終態(tài)溫度、膨脹功、熵、熱力學(xué)能、焓的變化。（2）若進(jìn)行的是絕熱自由膨脹過程，求終態(tài)壓力及終態(tài)溫度、膨脹功、熵、熱力學(xué)能、焓的變化。（3）將上述兩過程表示在T-s圖上。四、計(jì)算題1212121( 2 )ppTTVVV111 122kkTvT v12112kTT v v1 122kkp vp v2112kpp v v1212wu 120s12021()phcTT12021()VucTT（1）可逆絕熱膨脹

6、過程=257.67 K=0.19 MPa= -58.95 kJ/kg= -82.66 kJ/kg= 58.95 kJ/kg解：1. 有1 kg空氣從初態(tài)p1 = 0.5MPa，T1 = 340 K，在閉口系統(tǒng)中絕熱膨脹到狀態(tài)2，其容積變?yōu)樵瓉淼?倍。（1）若進(jìn)行的是可逆絕熱膨脹過程，求終態(tài)壓力及終態(tài)溫度、膨脹功、熵、熱力學(xué)能、焓的變化。（2）若進(jìn)行的是絕熱自由膨脹過程，求終態(tài)壓力及終態(tài)溫度、膨脹功、熵、熱力學(xué)能、焓的變化。（3）將上述兩過程表示在T-s圖上。四、計(jì)算題1212121( 2 )ppTTVVV（2）絕熱自由膨脹過程dquwd0u d0T 1 12212ggpVp VmR TR T1

7、 122pVpV21TT1 20w12021()0phcTT12021()0VucTT122pp 2212011lnlnpgTpscRTp2121lngpsRp = 0.199 kJ/kgK= 340 K1. 有1 kg空氣從初態(tài)p1 = 0.5MPa，T1 = 340 K，在閉口系統(tǒng)中絕熱膨脹到狀態(tài)2，其容積變?yōu)樵瓉淼?倍。（1）若進(jìn)行的是可逆絕熱膨脹過程，求終態(tài)壓力及終態(tài)溫度、膨脹功、熵、熱力學(xué)能、焓的變化。（2）若進(jìn)行的是絕熱自由膨脹過程，求終態(tài)壓力及終態(tài)溫度、膨脹功、熵、熱力學(xué)能、焓的變化。（3）將上述兩過程表示在T-s圖上。四、計(jì)算題（1）可逆絕熱膨脹過程（2）絕熱自由膨脹過程Ts0

8、T1T2=257.67 Kp2=0.19 MPaT1=340 Kp1=0.5 MPaT2=340 Kp2=0.25 MPaT1=340 Kp1=0.5 MPaT2p1=0.5 MPap2=0.19 MPap2=0.25 MPavp2. 如右圖所示，理想氣體工質(zhì)（k = 1.4）由初態(tài)1（p1、v1）出發(fā)，在p-v圖上經(jīng)斜線所示的可逆過程到達(dá)狀態(tài)2（p2、v2），再經(jīng)定容過程2-3和定壓過程3-1返回到初態(tài)1。已知：p1 = 2 105 Pa，v1 = 2 m3/kg， p2 = 4 105 Pa， v2 = 6 m3/kg，cv0= 0.707kJ/kgK，Rg =0.2871kJ/kgK。請

9、在T-s圖上畫出此循環(huán)圖，并計(jì)算循環(huán)凈功和循環(huán)熱效率。四、計(jì)算題gVpRcc00= 0.9941kJ/kgK 2pv0131122p v p v1233pvpvTs02133031212wvppv212112vvpp= 4 105 J/kg已知：23032VqcTT31013pqcTT01wq002331wwqq3 3220Vggp vp vcRR3 31 10pggp vp vcRR= -29.55 105 J/kg= -27.70 105 J/kg= 6.53%解：QB3. 已知A、B、C三個熱源的溫度分別為500K、400K、300K，有可逆機(jī)在這三個熱源中工作。有可逆機(jī)從A熱源吸熱3000kJ，輸出凈功400kJ，試求可逆機(jī)與B、C兩個熱源的換熱量及方向。