工程热力学试卷1

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《工程热力学》课程考试模拟试卷1

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《工程热力学》课程考试模拟试卷 考试时间:120分钟姓名 专业班级 学号 得分一、 判断题(正确的打√,错误的打×,每题1分,共10分) 1. 容器中气体压力不变,则安装在其上面的压力表读数也不会变化。

2. 系统由某一初态可逆变化到某一终态,在这确定的两个状态之间所有过程的膨胀功都相等。

3. 理想气体绝热自由膨胀过程是等内能过程。

4. 理想气体向真空膨胀体积由v 1变化到v 2,熵的变化为12lnv v R s =∆。

5. 工质完成一个不可逆循环,其熵的变化量必大于零。

6. 如果从同一初态出发到同一终态有两个过程,一个是可逆过程,一个是不可逆过程,那么不可逆过程的Δs 必大于可逆过程的Δs 。

7. 知道了温度和压力就可以确定水蒸气的状态。

8. 含湿量相同的两种空气,温度高者吸湿能力强。

9. 由饱和蒸汽压不同的两个组分形成的理想溶液达到相平衡时,易挥发组分在汽相中的相对含量大于它在液相中的相对含量。

10. 温度为绝对零度时,任何物质的熵都是零。

二、选择题(每题2分,共20分)1. 若工质经历一可逆过程和一不可逆过程,且初态和终态相同,则两过程中工质与外界交换的热量A :相同B :不同C :无法确定 2. 下面叙述正确的是:A :自由膨胀为可逆过程B :混合过程是不可逆过程C :准静态过程是不可逆过程3. 气体在某一过程中吸入了100kJ 的热量,同时内能增加了150kJ ,该过程是A :膨胀过程B :压缩过程C :定容过程4.一绝热刚体容器用隔板分成两部分。

一部分盛有高压理想气体,另一部分为真空,抽去隔板后容器内的气体温度将: A :升高 B :不变 C :降低 5. 可逆定压稳定流动过程中,系统A :焓不变B :与外界交换的热量为零C :技术功为零6.一热机按某种循环工作,从温度为T 1=2000K 的高温热源吸收热量1000KJ ,向温度为T 2=300K 的冷源放热1000KJ ,则该热机是 A :可逆热机 B :不可逆热机 C :不可能热机7.某理想气体由状态1经过不可逆绝热过程变化到状态2,该过程中工质熵的变化为:A :0=∆sB :⎰=∆21T q s δC :⎰⎰+=∆2121vdvR T dT c s v8. 压力升高,水的汽化潜热A :升高B :降低C :不变9.湿空气的压力一定时,其中水蒸汽的分压力取决于A :含湿量B :相对湿度C :干球温度 10.在298K 、101325Pa 下有下列反应,Q 1,Q 2,Q 3在这几个热效应中是标准生成焓的为:A :122CO O 21CO Q +=+B :22O(g)H O 2H Q +=+C :3222)(O H O 21H Q g +=+三、 简答、辩析与证明题(每题5分,共20分)1 指出下列各式的适用条件:a) w du q δδ+=b) pdv du q +=δc) ⎰-∆=21vdp h qd)h w s ∆-=e))(21T T c w v -=2 如果单级活塞式压气机采用了某种冷却方法可以实现等温压缩,是否还有必要采用多级压缩?为什么?3 简述稀溶液的四个依数性。

工程热力学历年真题

工程热力学历年真题
3.多级(共Z级)压气机压力比的分配原则应是_________(A)βi=(PZ+1+P1)/ Z(B)βi=(PZ+1/ P1)1 / Z(C)βi= PZ+1/P1(D)βi=(PZ+1/ P1)/ Z4.工质熵减少的过程_________(A)不能进行(B)可以进行(C)必须伴随自发过程才能进行5.闭口系统功的计算式W = U1-U2_________适用于可逆与不可逆的绝热过程。只适用于绝热自由膨胀过程。只适用于理想气体的绝热过程。只适用于可逆绝热过程。三.填空题 (10分)1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量q=_________;多变指数n=±∞,系统与外界传热量q=_________。2.卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。4.在T—S图上,定压线的斜率是_________;定容线的斜率是_________5.理想气体音速的计算式:_________,马赫数的定义式为:_________四、名词解释(每题2分,共8分)1.孤立系统2.焓3.热力学第二定律及数学表达式5.相对湿度五 简答题(8分)1.闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程能否实现,为什么2.已知房间内湿空气的 、 温度,试用H—d图定性的确定湿空气状态。六.计算题(共54分)1.空气的初态为p1=150kPa,t1=27℃,今压缩2kg空气,使其容积为原来的 。若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩,求这两种情况下的终态参数,过程热量、功量以及内能的变化,并画出p-v图,比较两种压缩过程功量的大小。(空气: =1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20分)2

工程热力学试卷

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工程热力学试卷(01)一、问答题(每题5分,共25分)1. 在p-v 图及T-s 图上画出空气的n =1.2的膨胀过程1-2和n =1.6的压缩过程1-3,并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小2. 若分别以某种服从p (v -b)=R g T 的气体(其中b 为物性常数)和理想气体为工质在两个恒温热源和之间进行卡诺循环,试比较哪个循环的热效率大一些,为什么。

3. 下面的说法是否正确,为什么? “若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的ΔS'必大于可逆途径ΔS ”4. 空气在气缸内经历不可逆过程,内能减少12kJ,对外作功10kJ,试分析空气的熵变有哪几种可能性?为什么?5. 提高活塞式内燃机循环热效率的热力学措施有哪些?其热力学依据是什么?二、计算题(共75分)1. 人体热量的消耗率通常为356kJ/h,在作激烈运动时则达628kJ/h 。

在热天皮肤经由汗的蒸发来散热,若汗的蒸发在定压且与皮肤相同温度(27℃)下进行,问运动时多余热量需每小时蒸发多少汗才能排出?(10分)已知:t =26℃: h'=108.95 kJ/kg 、h "=2548.6 kJ/kg ; t =28℃:h'=117.31 kJ/kg 、h "=2552.3 kJ/kg2. 容积V =0.5m 3的空气初压=0.3MPa,初温=150℃,经膨胀过程到终态=0.08MPa,=20℃,求过程中热力学能,焓及熵的变化量。

空气作为理想气体,其比热容可取定值, 气体常数=287J/(kg·K);=1005 J/(kg·K)。

(10分)3. 刚性容器内有2kg,35℃,2MPa 的氮气,向容器内注入适量的氧气,使容器内压力达3MPa,若过程中温度维持不变,求加入氧气的质量。

氧气比热容取定值, 气体常数=260J/(kg·K)、=917J/(kg·K);氮气比热容取定值, 气体常数=297J/(kg·K) ;=1038J/(kg·K) 。

《工程热力学》试卷及标准答案评分标准

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工程热力学》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》试卷及标准答案第一部分选择题(共15分)一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分)1、压力为10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为。

【】A.流速减小,流量不变B.流速不变,流量增加C.流速不变,流量不变D.流速减小,流量增大2、某制冷机在热源T1=300K,及冷源T2=250K之间工作,其制冷量为1000J,消耗功为250KJ,此制冷机是【】A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的3、系统的总储存能为【】A.UB.U?pV2C.U?mc2f/2?mgzD.U?pV?mcf/2?mgz4、熵变计算式?s?cpIn(T2/T1)?RgIn(p2/p1)只适用于【】A.一切工质的可逆过程B.一切工质的不可逆过程C.理想气体的可逆过程D.理想气体的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。

【】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热《工程热力学》试题第1页(共8页)6、混合气体的通用气体常数,【】。

【】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则【】A.Q>0,AU>0,W>0B.Q=0,AU>0,W>0C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=O,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>tw>tdB.t>td>tw.C.t=td=twD.t=tw>td9、绝热节流过程是【】过程。

【】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率,提高热能利用率B.提高循环热效率,降低热能利用率C.降低循环热效率,提高热能利用率D.降低循环热效率,降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。

工程热力学试卷及答案1

工程热力学试卷及答案1

一、单项选择题1.湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中,不相互独立的一对是(D )D .(p,t)2.在不可逆循环中(B )A .⎰⎰>∂ds T qB .⎰⎰<∂ds T qC .⎰⎰=∂ds T qD .⎰⎰≥∂ds Tq3.比热容c p 为定值的冷热流体,热流体T 1,冷流体T 2,定压混合后的温度为T ,其每公斤热流体熵的变化量为( A ) A.1p T T lnc s =∆ B .12p T T lnc s =∆C .1212p P PRln T T ln c s +=∆ D .TQs =∆4.在理想气体的多方程中,多方指数n 取实数值的范围是(B A .k n≤∞<- B .+∞<∞n <- C .+∞<n 0< D .+∞<≤n 05.用干湿温度计测量未饱和湿空气的露点时,湿球温度t w ,干球温度t 和露点t DP 之间的关系是(A ) A .t DP <t w <t B .t DP >t w >t C .t DP =t w =t D .t w > t DP >t6.如果孤系内发生的过程都是可逆过程,则系统的熵(C ) A .增大 B .减小 C .不变 D .可能增大,也可能减小 7.pdv dT c q v +=δ适用于(A )A .可逆过程,理想气体B .不可逆过程,理想气体C .可逆过程,实际气体D .不可逆过程,实际气体 8.电厂蒸汽动力循环回热是为了(C ) A .提高循环初参数 B .降低循环终参数 C .提高平均吸热温度 D .提高汽轮机的相对内效率 9.活塞式压气机采取分级压缩( C ) A .能省功 B .不能省功 C .不一定省功 D .增压比大时省功10.理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大,将使生产1kg 压缩空气的耗功量(C )A 增大B .减小C .不变D .的变化视具体压缩空气的耗功量11.下列各项中,不影响燃烧过程热效应的是(C ) A .反应物的种类 B .反应温度C .反应速度D .反应压力 12.欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用(C )A .渐缩喷管B .渐扩喷管C .缩放喷管D .前后压差较大直管 13.水蒸汽h -s 图上定压线(C ).在湿蒸汽区是直线,在过热蒸汽区是曲线14.为提高空气压缩制冷循环的制冷系数,可以采取的措施是(D ) A .增大空气流量 B .提高增压比 C .减小空气流量 D .降低增压比15.在范德瓦尔方程中,常数b 为考虑气体 而引入的修正项。

《工程热力学》课程试卷.doc - 副本

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《工程热力学》课程试卷一、是非(共12道题,每题1分,共12分)(对者√,错者×)1.公式d u = c v d t适用理想气体的任何过程。

()2.孤立系统的熵与能量都是守恒的。

()3.焓h = u + p v,对闭口系统,没有流动功,所以系统不存在焓这个参数。

()4.当压力超过临界压力,温度低于临界温度,则H2O处在液态。

()5.实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。

()6.容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。

()7.在T—S图上,任意二条可逆绝热过程线不能相交。

()8.再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度。

()9.热能利用系数完全地说明了热电循环的经济性能。

()10.阴雨天中由于空气中增加了水蒸汽量,所以大气压力增大了。

()11.膨胀功与流动功都是过程的函数。

()12.水蒸汽在绝热节流前后,其温度可以发生变化。

()二、选择(共13题,每题1分,共13分)13.压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为()。

(A)流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加(C)流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大14.P V = R T描述了()的变化规律。

(A)任何气体准静态过程中(B)理想气体任意过程中(C)理想气体热力平衡状态(D)任何气体热力平衡状态15.某制冷机在热源T1= 300 K,及冷源T2= 250K之间工作,其制冷量为1000 KJ,消耗功为250 KJ,此制冷机是()。

(C)(A)可逆的(B)不可逆的(C)不可能的(D)可逆或不可逆的16.系统的总储存能为()。

(A)U (B)U + p V(C)(C)U + 122m c+m g z (D)U + p V +122m c+m g z17.卡诺定理表明:所有工作于同温热源与同温泠源之间的一切热机的热效率为()。

(A)(A)都相等,可以采用任何循环(B)(B)不相等,以可逆热机的热效率为最高(C)(C)都相等,仅仅取决与热源和泠源的温度(D)(D)不相等,与所采用的工质有关系18.通过叶轮轴对绝热刚性容器中的气体搅拌,其参数变化为()。

工程热力学考试试卷(含答案)

工程热力学考试试卷(含答案)

工程热力学考试试卷一、名词解释1. 熵增原理;2. 可逆过程;3. 理想气体;4. 相对湿度;5. 定熵滞止。

二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“√”,错的打“×”,每题2分,共20分)1. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。

……………( )2. 湿空气的含湿量表示单位质量湿空气中含水蒸气质量的程度。

……………( )3. 气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

……………………………( )4. 理想气体从绝热容器中做自由膨胀,则理想气体的温度与压力变化的关系式为:k k P P T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=………………………………………………………………( )5. 在T -S 图上可逆等压线的斜率比可逆等容线的斜率小。

…………………( )6. 活塞式压气机容积效率的大小与余隙容积和升压比都有关。

……………( )7. 活塞式压气机应采用冷却措施,使压缩过程接近等温过程。

………………( )8. 水的相图表明,水的冰点随压力升高而降低,沸点随压力升高而升高。

……( )9. 干饱和蒸汽进行可逆绝热膨胀后,必变为湿饱和蒸汽。

……………………( )10. 由于通常情况下水的凝固温度为0℃,故不可能存在0℃以下的水蒸气。

( )三、选择题(每小题2分,共20分)1. 饱和湿空气中干球温度t 、湿球温度t w 以及露点温度t d 具有下列关系( )A d w t t t >>;B w d t t t >>;C d w t t t ==;D d w t t t =>2. 渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时(绝对真空的比容为∞),则质量流量():A等于0;B等于临界流量;C大于临界流量;D介于零和临界流量之间3. 理想气体的( )是两个相互独立的状态参数。

A.温度与热力学能B.温度与焓C.温度与熵 D.热力学能与焓4. 一股 4MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流与另一股9MPa,20℃质量为 1kg 的压缩空气流混合,混合后的压缩空气流最大压力为()。

工程热力学考核模拟测试卷

工程热力学考核模拟测试卷

工程热力学考核模拟测试卷一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、闭口系统是指()A 系统与外界没有物质交换B 系统与外界没有热量交换C 系统与外界没有功量交换D 系统与外界没有能量交换2、热力学第一定律用于()A 开口系统、理想气体、稳定流动B 闭口系统、实际气体、任意流动C 任意系统、任意工质、任意过程D 任意系统、理想气体、准静态过程3、工质经过一个循环,回到初态,其熵()A 增大B 减小C 不变4、理想气体绝热节流后()A 温度不变,压力下降B 温度下降,压力下降C 温度不变,压力升高D 温度升高,压力升高5、在 pv 图上,定温线比定熵线()A 陡B 缓C 斜率相同D 无法比较6、卡诺循环的热效率只与下面哪一项有关()A 高温热源和低温热源的温度B 工作物质C 循环过程D 以上都不对7、对于不可逆过程,熵产()B 大于零C 小于零D 不确定8、湿空气的焓值是指()A 1kg 干空气的焓与 1kg 水蒸气焓之和B 1kg 湿空气的焓C 1m³湿空气的焓D 以上都不对9、蒸汽动力装置的基本循环是()A 卡诺循环B 朗肯循环C 奥托循环D 布雷顿循环10、以下哪种气体可以看作理想气体()A 水蒸气B 氧气D 制冷剂二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、热力学能是指系统内部的__________________ 。

2、孤立系统的熵__________________ 。

3、理想气体的定压比热容与定容比热容的关系是__________________ 。

4、克劳修斯不等式的表达式为__________________ 。

5、饱和湿空气的相对湿度等于__________________ 。

6、蒸汽压缩制冷循环的四大部件是__________________ 。

7、气体在喷管中流动,当流速小于声速时,应采用__________________ 喷管。

8、内燃机的理想循环有__________________ 。

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一、分析说明题:1、水汽化过程的P-V 与T-S 图上:1点、2线、3区、5态,分别指的是什么?答:1点:临界点2线:上界线(干饱和蒸汽线)、下界线(饱和水线)3区:过冷区(液相区或未饱和区)、湿蒸汽区(汽液两相区)、过热蒸汽区(气相区)5态:未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的气体可以看成是理想气体?答:①分子之间的平均距离相当大,分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。

②分子之间没有相互的作用力。

③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。

3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。

①蒸汽初温的影响:保持p 1、p 2不变,将t 1提高,2t 1T 1T η=-则有:1T ↑,2T 不变⇒t η↑ 且乏汽干度:2'2x x >②蒸汽初压的影响:保持t 1、 p 2不变,提高p 1,2t 1T 1T η=-则有:1T ↑,2T 不变⇒t η↑ 但是乏汽干度:2'2x x <4、什么叫逆向循环或制冷循环?逆向循环的经济性用什么衡量?其表达式是什么?答:在循环中消耗机械能,把热量从低温热源传向高温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。

或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针方向进行的循环。

逆向循环的经济性评价指标有:制冷系数;ε=q 2/W net ;热泵系数:ε′=q 1/W net5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。

答:①当绝对压强大于当地大气压时:相对压强(表压强)=绝对压强-当地大气压 或 当地绝表P P P -=②当绝对压强小于当地大气压时:真空度=当地大气压-绝对压强 或 绝当地真空P P P -=6、绝热刚性容器中间用隔板分开,两侧分别有1kg N 2和O 2,其p 1、T 1相同。

若将隔板抽出,则混合前后的温度和熵有什么变化,为什么?答: ①因为是刚性绝热容器,所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。

②系统内部的隔板抽出后,温度保持不变。

③绝热过程系统熵流为零,系统内部为不可逆变化,熵产大于零,因此总熵变大于零。

7、表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?答:①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算,因为表压力或真空度只是一个相对压力。

②若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化。

8、试比较如图所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各量的大小:⑴ W 12与W 1a2; (2) ∆U 12 与 ∆U 1a2; (3) Q 12与Q 1a2(1)W 1a2的大小等于面积1bca1,W 12的大小等于面积1bc21,因此W 1a2大。

(2)1-a-2与1-2的初、终状态完全相同,热力学能是状态参数,只与过程的初、终状态有关,因此∆U 12 与 ∆U 1a2;一样大。

(3)因为Q = ∆U + W ,∆U 12 =∆U 1a2,W 1a2大于W 12,所以 Q 1a2大。

9、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。

①蒸汽初温的影响:保持p 1、p 2不变,将t 1提高,2t 1T 1T η=-则有:1T ↑,2T 不变⇒t η↑ 且乏汽干度:2'2x x >②蒸汽初压的影响:保持t 1、 p 2不变,提高p 1,2t 1T 1T η=-则有:1T ↑,2T 不变⇒t η↑ 但是乏汽干度:2'2x x <10、画出蒸汽朗肯循环所需的设备示意图及热力循环的T-s 、P-V 图。

11、在T-s 图上用图形面积表示Δh解:过a 做等压线,并取:Tb=Tc考虑ca 过程等压a b h h amnca -=面积tq h w =∆+0t w vdp =-=⎰p a c q h h h amnca =∆=-=面积c b c bT T h h ==12、什么叫正向循环?正向循环的经济性用什么衡量?其表达式是什么? 答:①正向循环是指:热能转化为机械能的循环,是动力循环。

②正向循环是指:从高温热源吸热向低温热源放热,并向外界输出功的循环。

③正向循环在P-V 和T-S 图上按顺时针方向进行的循环。

其经济性评价指标用热效率η衡量:其表达式为:1211Q Q Q W net-==η 13、提高蒸汽动力循环热效率的途径有哪些?答:①提高蒸汽的初温 ②提高蒸汽的初压 ③降低乏汽压力、 ④采用再热循环、 ⑤采用回热循环、 14、为什么孤立系统的熵值只能增大、或者不变,绝对不能减小?答:根据闭口系统熵方程:g f dS dS dS +=对于孤立系统,因为与外界没有任何能量交换,得出:0=f dS 所以有:g iso dS dS = 而 0≥g dS因此:0≥iso dS 即孤立系统的熵值只能增大、或者不变,绝对不能减小。

15、如果某种工质的状态方程式遵循T R pv g =,这种物质的比热容一定是常数吗?这种物质的比热容仅是温度的函数吗?答:不一定,比如理想气体遵循此方程,但是比热容不是常数,是温度的单值函数。

这种物质的比热容不一定仅是温度的函数。

由比热容的定义,并考虑到工质的物态方程可得到:g R TuT v p T u T w T u T w u T q c +∆=+∆=+∆=+∆==d d d d d d d d d d d )d(d d 由此可以看出,如果工质的内能不仅仅是温度的函数时,则此工质的比热容也就不仅仅是温度的函数了。

16、两喷管工作的背压均为0.1MPa ,进口截面的压力均为1MPa ,进口流速忽略不计。

1)若两喷管最小截面相等,问两喷管的流量、出口截面的流速和压力是否相同? 2)假如截取一段,出口截面的流量、流速和压力将怎样变化?答:因为对于渐缩管:P cr =v cr P 1>P b ,所以取:P 2=P cr 而对于缩放管则取:P 2= P b1)若两喷管的最小截面面积相等,两喷管的流量相等,渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速,渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。

2) 若截取一段,渐缩喷管最小截面面积大于缩放喷管最小截面面积,则渐缩喷管的流量大于缩放喷管的流量,渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速,渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。

17、①在p-v 图上确定 T 增大方向, 做一条等压线4114414141,v v p p T T v v T T ==>>因为:所以②在p-v 图上确定 s 增大方向做一条等温线 ③在T-s 图上确定 v 增大方向做一条等温线④在T-s 图上确定 p 增大方向做一条等温线18、如图所示,1-2为理想气体的可逆绝热过程,试在T -s 图上用面积表示出膨胀功w 的大小。

1nm解:过1、2点分别作定容线,再过1点做定温线与过2点的定容线相交于1ˊ点。

过程1-2为可逆绝热:q=0 '1221()()v v w q u u c T T c T T =-∆=-∆=-=-, 而过程1ˊ-2为定容过程,w=0 u q -∆=-,其大小为面积m 1ˊ2nm 因此1-2的膨胀功大小为面积m 1ˊ2nm414100t s s q w p p >⇒>⇒>⇒<14=0q=wT T q u wu ==∆+∆414100v v w q s s >⇒>⇒>⇒>14=0T T q u w u q w==∆+∆=414100s s q w v v >⇒>⇒>>14=0t T T q h w h q w==∆+∆=19、证明:卡诺循环的热效率总是小于1,不可能等于1。

证明:①卡诺循环的热效率:121T T c -=η, 其中T 2小于T 1,且均大于0,因此卡诺循环的热效率总是小于1。

②只有当∞→1T 或02→T 时,卡诺循环的热效率等于1,这是不可能的,因此卡诺循环的热效率不可能等于1。

20、据p-v 图,将理想气体可逆过程画在T-s 图上,比较⊿u 12与⊿u 13,⊿h 12与⊿h 13,⊿s 12与⊿s 13,∣q 12∣与∣q 13∣的大小,并简要说明理由。

解:对于理想气体 u=C V ΔT, h=C P ΔT 其中C V 、C P 是常数因为T 2>T 3所以u 12>⊿u 13,⊿h 12>⊿h 13, 因为S 2=S 3 所以Δs 12=Δs 13, T-S 图为示热图,从图中可以看出q 12= 面积S 123ba1 , q 13=面积S 13ba1 所以∣q 12∣>∣q 13∣21、在多变过程中,膨胀功、技术功、热量的正负在p-v 图和T-s 图上如何判断,简要说明。

w pdv=⎰q Tds=⎰t w vdp=-⎰22、将满足空气下列要求的多变过程表示在p-v 图和T-s 图上。

①空气升压、升温又放热 ②空气膨胀、升温又吸热 ③n=1.3的压缩过程,并判断的正负q 、w 、△u 。

①1-2: q ﹤0、w ﹤0、△u ﹥0②1-3: q ﹥0、w ﹥0、△u ﹥0③1-4: q ﹥0、w ﹤0、△u ﹥0二、计算题 1、若某种气体的状态方程为pv=R g T ,现取质量1kg 的该种气体分别作两次循环,如图循环1-2-3-1 和循环4-5-6- 4 所示,设过程1-2 和过程4-5 中温度不变都等于T a ,过程2-3 和5-6中压力不变,过程3-1和4-6 中体积不变。

又设状态3 和状态6 温度相等,都等于T b 。

试证明两个循环中1kg 气体对外界所作的循环净功相同。

解: 循环1231 和循环4564 中过程1-2 和4-5都是等温过程, ,据理想气体状态方程,根据已知条件,可得:2、1kg 理想气体K kg KJ R g ⋅=/287.0,由初态K T Pa p 400,1051==被等温压缩到终态K T P 400,10262==,试计算:①经历一可逆过程;②经历一不可逆过程,实际耗功比理论多耗20%,环境温度为300K ,求两种情况下气体的熵变、环境熵变、过程熵产及有效能的损失。

①可逆过程K J P P mR S g sys /8.660ln12-=-=∆ K J S S sys surr /8.660=∆-=∆ 0=∆g S I=0②不可逆过程:熵为状态参数,只取决于状态,因此,K J P P mR S g sys /8.660ln12-=-=∆ KJ P P T mR W W g re 2.317ln2.12.121-=== 等温过程:0=∆U 因此,KJ W Q 2.317-==(系统放热)K KJ T QS surr /0573.10==∆(环境吸热为正)K J S S S S surr sys iso g /5.396=∆+∆=∆=∆ KJ S T I g 0.1190=∆⋅=3、已知A 、B 、C ,3个热源的温度分别为500K 、400K 、300K ,有一可逆热机在这3个热源之间工作。

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