内容发布更新时间 : 2024/5/3 13:16:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2. 试问：状态方程为p(v-b)=RgT的气体，当b为正值时，经绝热节流后温度是否降低？为什么？
（提示焦—汤系数
）
3. 有人提出一循环1-3-2-1，其中1-3是可逆定温吸热过程、3-2是可逆绝热过程、2-1为不可逆绝热过程，如图所示，图中1,2,3分别为三个平衡状态点。试问此循环能否实现，为什么？
二 计算题（85分）
1. 某循环中，1-2为可逆等熵过程；2-3为可逆过程；3-4为可逆等熵；4-1为可逆定容过程。各过程部分参数如下表所示，填补表内空白并画出其p-v图和T-s图。（15分） 过程 Q kJ ΔU kJ W kJ 1--2 0 470.7
2--3 574.3 164.7 3--4 0
4--1 -209.6
0
2. 燃气轮机定压加热理想循环的空气进气压力
=0.095MPa,温度=37℃，循环压比
π=5。若循环的最高温度为1200K，1)画出循环的p-v图和T-s图；2）求循环各点的
温度和压力及循环热效率。已知：空气的比热容为cV=0.718 kJ/(kg·K), cp=1.005 kJ/(kg·K)；若压气机的绝热效率为0.90、燃气轮机的相对内效率为0.92，其它条件不变，求循环热效率。（20分）
3. 空气初态为
=0.1MPa、=20℃，经过三级活塞式压气机后，压力提高到
12.5MPa，假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前提的各级压比；（2）生产1kg压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。已知：Rg=287 J/(kg·K)，cp=1.01 kJ/(kg·K)。（15分）
4. 室内空气温度为=35℃，相对湿度=50%，开启空调后温度降到=28℃，若
开启空调过程中无水滴出，求：降温后室内空气中水蒸汽的分压力，干空气的分压力及相对湿度。已知：pb=100kPa；t=35℃,ps=5.6263kPa； t=28℃，ps=3.7814kPa 。（12分）
5. 某应急辅助发电装置主要由高压容器、调压阀及气轮机和发电机构成，见附图。压力容器中储有
=13.8MPa，=21℃，的氮气。工作时由于调压阀的作用，进入气
轮机的氮气压力维持在
= 0.7 MPa，氮气在气轮机内作绝热膨胀，从气轮机排出的
氮气进入大气。若要求发电 机在1小时内保持输出功率为75W，求容器的最小容积。假设容器内温度保持与环境温度一致，容器内压力为0.7MPa时,气轮机停止工作。已知氮气Rg=297 J/(kg·K)，cp=1038 J/(kg·K) ；
=0.1MPa，=21℃。某同学解题如下，
试指出是否正确？若不正确请指出错误位置及原因和应该如何求解。（22分）
解：因过程绝热，所以
气轮机需输出功
所以需N2量为
终态（p=0.7MPa）时容器内残余N2量为
所以，原有N2量为 1.2+8Vkg，据
即得
1.38×106Pa×V=(1.2+8V)×297kJ/(kg·K)×294K 解得 V=8×10-3 m3
工程热力学试卷（06）
一 简答题（共5题，每小题6分，共30分）
1). 如图所示的电加热装置，容器中盛有空气，并设有电阻丝，试问取什么为系统，系统与外界交换的是热量；取什么为系统,系统与外界交换的是电功；取什么为系统，系统与外界没有任何能量交换。
2). 试证明理想气体混合气体中第i种组元气体的分压力pi与分容积 Vi之间满足piV=pVi其中p、V为混合气体总压力和总容积。
3). 一个门窗打开的房间，若房内空气温度上升而压力不变，则房内空气的总内能如
何变化（空气比热容按定值计）？
4). 在内燃机混合加热理想循环、定容加热理想循环及定压加热理想循环中，提高压缩比都可使循环热效率提高，试从第二定律分析其原因。
5). 若已知O2的临界参数 (pc,Tc)及状态参数 (p，T)，简述利用通用压缩因子图确定比容的过程。
二 计算题（共70分）
1. 空气压缩机的进气为环境大气，
=21℃，
=0.1MPa，储气筒上压力表读数为
0.8MPa，该压缩机分二级压缩，中间完全冷却，在耗功最小前提下，确定该压缩机第
一级排气压力和第二级进气温度。（10分）
2. 1kg某种理想气体经历可逆多变过程从初态
=900℃，
=8.5MPa膨胀到终态
=217℃，
=1.27m3
/kg。
(1)求出此过程的多变指数n；
(2)在p-v图和T-s 图上画出该过程,并标明过程功及过程热量可分别用p-v图及T-s图上哪块面积表示？
(3)计算过程的Δs。已知：气体Rg=0.287 kJ/(kg·K),比热可取定值cp=1.005 kJ/(kg·K)。（15分）
3. 有一台空气压缩制冷装置，冷库温度为-10℃,空气冷却器中冷却水的温度为15℃,空气的最高压力0.5MPa,最低压力为0.1MPa.试求循环制冷系数、1kg空气每循环的制冷能力以及消耗的功。（15分）
4. 一个良好隔热的容器，其容积为3m3
，内装有200℃和0.5MPa的过热蒸汽，打开阀门让蒸汽流出，直至容器内压力降到0.1MPa，过程进行足够快，以致容器壁与蒸汽之间没有换热发生。试计算容器内蒸汽终了温度和流出的蒸汽量。（15分）已知：t=200℃，p=0.5MPa时，
s= 7.0603 kJ/(kg·K)；v=424.9×10-3 m3
/kg；p=0.1MPa时，ts=100℃，s'=1.3027 kJ/(kg·K)；s\=7.3608 kJ/(kg·K)；v'=0.0010434 m3/kg ；v\3
/kg。
5. 有一热机循环，其低温热源温度为27℃，热机从高温热源吸热120,000kJ/h，向低温热源放热66,000kJ/h，(1)求循环热效率和输出功率；(2)若已知热源熵变为ΔS=-123.33kJ/(K·h)，问此循环是否可逆？（15分）
工程热力学试卷（07）
一 下列说法是否正确，为什么？（每题4分，共40分） 1） 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和。 2） 系统的平均吸热温度
，其中
、
分别是工质初温和终温。
3） 经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。 4） 理想气体由初态经不可逆过程后达终态
，若按定值比热，其过程的熵变可按下式计算：
。
5） 在T-s图上，理想气体的定压线比定容线陡。 6） 热力系统绝热过程中系统熵变大于等于零。 7） 理想气体只有取定比热时，才能满足迈耶公式
。
8）实际过程中能量会被浪费而减少，所以要节能。
9） 内燃机理论循环中，压缩比愈大，其理论热效率愈高。 10）余隙容积的存在对压气机生产每kg压缩气体的理论耗功无影响，所以是无害的。
二 计算题（共60分）
1）柴油机定压加热理想循环进气参数为=27℃，=0.09MPa，
， 若循环压缩比=16, 定压预胀比
=1.46, 循环加热量为920kJ/kg。假设工质是空气，
比热容可取定值，cp=1.005 kJ/(kg·K)，Rg=287J/(kg·K)，(1)画出循环的p-v图T-s图；(2)求循环的最高温度和最高压力；(3)计算循环的放热量、循环净功及循环的热效率。（15分）
2）某蒸汽动力装置循环，蒸汽消耗量D=10t/h，
已知汽轮机进口蒸汽状态=16.5MPa，
=550℃；出口乏汽的
=0.007MPa。不计
水泵耗功， 试求：
（1）画出p-v图和T-s图；（2）汽轮机的理论功率kW；（3）循环热效
。已知 ：
=16.5MPa，=550℃时
=3435kJ/kg、s1=6.460 kJ/(kg·K)；乏汽焓
=2003kJ/kg；
=0.007MPa，时ts=39.0℃、 h'=163.31 kJ/kg 。（15分）
3） 5g空气从=0.2MPa，
=400K 绝热膨胀到
=0.1MPa，
=280K，已知环境
温度
=300K，试求：（1）过程中空气的ΔU和ΔS；（2）过程功W；（3）过程中空
气的熵变和熵流、熵产；（4）过程作功能力损失I。（15分）
4） 空气流经出口截面积为6.45cm2
的收缩喷管，其出口压力为
=101.3kPa，出口截
面上流速达Ma=1，已知空气流滞止温度为527℃，试求：喷管出口截面上的流速及
质量流量。假定空气为理想气体，比热容取定值，Rg=287J/(kg·K)， 。（15分）
工程热力学试卷（08）
一 选择题（每题3分，共30分）
1） 容积为1m3
的容器中充满氮气（Rg=0.297 kJ/(kg·K)），其温度为20℃，表压力为1000 mmHg，为确定其质量，下列四种计算中哪个是正确的。 (pb=1 atm)？ (a)
(b)
(c)
(d)
2）设空气的体积成分为21％的氧和79％氮，已知1atm，25℃时氧和氮的摩尔熵分别为Sm,O2=205.17J/(mol·K)，Sm,Ｎ２=191.63J/(mol·K)，为了求1atm，25℃时空气的摩尔熵下列四式中哪一个是正确的？
(a)
Sm =ΣSm,i=( Sm,O2+ Sm,Ｎ２)=205.17 J/(mol·K)+191.23 J/(mol·K)=396.80
J/(mol·K) (b) Sm =ΣxiSi=0.21×205.17 J/(mol·K) +0.79×191.63 J/(mol·K) =194.47 J/(mol·K)
(c)Sm =ΔS混= –Rxilnxi= –8.3145 J/(mol·K)×(0.21×ln0.21+0.79×ln0.79)=4.2732 J/(mol·K)
(d)Sm =ΣxiSi+ΔS混=194.47 J/(mol·K) +4.2732 J/(mol·K) =198.74 J/(mol.K)
3）已知氮气可作为理想气体，压力较高的常温氮气绝热节流后，其温度 (a)升高；(b)降低；(c)不变；(d) (a)，(b)，(c)都有可能
4）活塞式压气机因余隙容积的存在
(a)使压缩每kg气体的理论耗功增大，压气机生产量下降； (b)使压缩每kg气体的理论耗功增大，压气机生产量不变；
(c)使压缩每kg气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量下降； (d)使压缩每kg气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量不变
5）绝热过程的状态方程式
=常数(其中
)适用于
(a)理想气体绝热过程；(b)理想气体可逆绝热过程；
(c)理想气体定比热可逆绝热过程；(d)任意气体定比热可逆绝热过程
6）工质绝热节流后，
(a)焓不变，压力下降，温度不变,熵增大；(b)焓不变，压力下降，温度不变,熵不变；
(c)焓不变,压力不变，温度不定，熵增大；(d)焓不变，压力下降，温度不定，熵增大 7) 压力
=1MPa，温度
=473K的空气流可逆绝热流经缩放喷管，已知喷管喉管截
面上温度Tcr=394K，出口截面上温度=245K，则喷管各截面上最大流速
为：
(a) ； (b) ；
(c) ；
(d)
8) 缩放喷管进口参数
，
和背压pb(pb 较原来稍为减小，这时： (a) 出口流速 不变，流量 不变； (b) 不变， 减小；