工程热力学参考答案
工程热力学习题集(含答案)
o o
【解】 (1) 若任意温度在牛顿温标下的读数为 TN，而热力学温标上的读数为 T，则：
T / o N − 100 200 − 100 = N 373.15 − 273.15 T/K − 273.15
即
T/K =
故
373.15 − 273.15 (TN / o N − 100) + 273.15 200 − 100
例 2.5 图
5
【解】 以例 2.5 图中入口、开口和开口系组成的闭口系为研究对象，其能量方程为
q = Δu + w = Δu + ∫ pdv = Δ (u + pv ) − ∫ vdp = Δh + wt
2 2 1 1
（a）
以例 2.5 图中虚线包围的开口系为研究对象，其稳定工况的能量和质量方程分别为
⎧ pg,A = pI − p0 ⎪ ⎨ pg,B = pI − pII ⎪p = p − p II 0 ⎩ g,C
解得
⎧ pg,C = pg,A − pg, B = 190kPa ⎪ ⎨ pI = pg,A + p0 = 362.3kPa ⎪ p = p + p = 192.3kpa g,C 0 ⎩ II
(
2
) 中的常数 A、B 的数值。
10 = R0 ⎧ ⎪ 4 ⎨ 14.247 = R0 (1 + 100A + 10 B) ⎪27.887 = R (1 + 446A + 1.989 × 105 B) 0 ⎩
联立求解，可得：
R0 = 10Ω A = 4.32 ×10−3 1/ ℃ B = −6.83 ×10−7 1/ ℃
2 ⎞ ⎛ ⎞ c12 c2 －W +⎛ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 = 0 Q h + + gz m h + + gz － sh 1 1 1 2 2 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟m 2 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 1 − m 2 = 0 m
工程热力学参考答案
欢迎共阅宁波工程学院2011～2012学年第 二 学期 《工程热力学》课程期终考试卷（A ）P =绝热系是与外界无容积效率减小。
（填“增加”、“不变”或“减小”） 选择题（每题1分，共10分）1. 准静态过程，系统经过的所有状态都接近于DA 、 初态B 、环境状态C 、邻近状态D 、平衡状态2. 有一机器可从单一热源吸收1000KJ 热量，并输出1200KJ 功，这台机器DＡ、违反第一定律Ｂ、违反第二定律 Ｃ一个都不违反 Ｄ两个都违反3. 若已知工质的绝对压力P=0.08MPa ，大气压力P=0.1MPa ，则测得压差AA 、真空度为0.02MPaB 、表压力0.02 MPaC 、真空度0.18MPaD 、表压力0.18 MPa4. 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BA 、膨胀过程B 、压缩过程C 、定容过程5. 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：CA 、0=∆sB 、⎰=∆21T qs δ C 、⎰⎰+=∆2121v dv R T dT c s v6. 可逆压缩时压气机的耗功为AA 、pdv ⎰B 、()21d pv ⎰ C 、21vdp -⎰3. 准静态过程一定是可逆过程。
×说明理由：可逆过程首先应是准静态过程，同时还要求过程中不存在耗散效应。
故准静态过程未必一定是可逆过程。
4. 稳定状态不一定是平衡状态。
○说明理由：只要系统的参数不随时间改变，即认为系统处于稳定状态，而无需考虑参数如何保持不变是如何实现的。
平衡状态必须是在没有外界作用下实现参数保持不变。
5. 容器中气体的压力不变，则压力表的读数绝对不变。
×说明理由：由于压力计的测压元件处于其所在环境压力的作用，因此压力计所测得的压力是工质压力的真实压力与环境介质压力之差。
因此即使容器中气体压力不变，压力表的读数仍可能随环境介质压力变化而变化。
工程热力学答案
第一章1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
2. 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：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
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。
3． 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
1-3解：bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= bar p p p b 32.005.107.212=-=-=bar p p p b C 65.032.097.02=-=-=第二章1.绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器。
(完整版)工程热力学习题册有部分答案
第一篇工程热力学第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律一、选择题3、已知当地大气压P b , 真空表读数为Pv , 则绝对压力P 为（a ）。
(a) P=P b -Pv （b ）P=Pv -P b （c ）P=P b +Pv4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( b )A.真空p v=0.08MpaB.表压力p g=0.08MPaC.真空p v=0.28MpaD.表压力p g=0.28MPa5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d )A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=06、气体常量R( d )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关7、适用于（ c ）(a) 稳流开口系统(b) 闭口系统(c) 任意系统(d) 非稳流开口系统8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。
(a) ds ＞δq/T （b ）ds ＜δq/T （c ）ds=δq/T9、理想气体1kg 经历一不可逆过程，对外做功20kJ 放热20kJ ，则气体温度变化为（b ）。
(a) 提高（b ）下降（c ）不变10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。
(a) 充分（b ）必要（c ）充要11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ）(a) 膨胀(b) 压缩(c) 凝结(d) 加热13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）(a) 增大（b ）减小（c）不变（d ）可能增大，也可能减小14、能量方程适用于（ d ）(a) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程(c) 非稳定流动，不可逆过程(d) 任意流动，任意过程15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于（a ）(a) －△ h （b ）u 1 -u 2 （c ）h 2 -h 1 （d ）－△ u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数（ c ）(a) 焓(b) 热力学能(c) 温度(d) 熵18、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S 必( b )可逆过程△S。
工程热力学习题答案(全)
课后思考题及习题答案思考题1-2： 否，闭口是说没有物质交换绝热是说没有热量交换没有排除做功的可能，所以不是孤立系统。
思考题1-7：否，稳定但不平衡，平衡的概念是内外同时建立热和力的平衡，显然铁棒上各点的温度并不相同，即存在热的不平衡习题1-3：212111111262111ln ln 0.50.5100.172ln138.374kJ 0.1v vv pp v p v v p p v w pdv dv v ==⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-4：sin B P gl ρα=+6310sin 0.1100.89.80720010sin30?=99215.44 Pa P B gl ρα-=-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯３习题1-5：21w pdv =⎰1) p=定值：210.0560.020.71021kJ v v p w dv dv ⨯===⎰⎰；2) pV=定值：216211121110.05ln 0.7100.02ln 12.8kJ 0.02v vvp v v p v w pdv dv v =⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-7：需由热泵向室内提供的热量为：31700001024010019264.43600Q ⨯=-⨯-= w120Q w ε=10219264.4==3.8535Q w ε=kw 习题1-9：1) 512010==3.9773600Q w ε=⨯2) 5210=107360074800Q Q w =--⨯= kJ/h 3) 127.783600Q w == kw思考题2-5：甲与乙的看法都是错误的。
首先依题意可知，如果瓶内氧气压力要减少一半，相应的质量也会减少一半。
对于甲的看法：虽然每次抽出的氧气体积不变，但是由于每抽气一次均会导致气瓶中的压力会有所有下降，每次抽出来的氧气质量也是不同的，甲的错误就在于认为每次抽出的来氧气质量会相同。
而对于乙的看法：乙则认为气瓶内氧气体积增大一倍，压力就会减半，但是在抽气过程中，瓶内氧气的质量是在改变的，因此其结论也是错误的。
工程热力学期末复习题答案
江苏科技大学《工程热力学》练习题参考答案第一单元一、判断正误并说明理由：1。
给理想气体加热,其热力学能总是增加的。
错。
理想气体的热力学能是温度的单值函数，如果理想气体是定温吸热,那么其热力学能不变。
1.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是气体热力状态发生了变化。
错。
压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。
所以压力表读数发生变化可以是气体的发生了变化，也可以是大气压力发生了变化.2.在开口系统中，当进、出口截面状态参数不变时，而单位时间内流入与流出的质量相等，单位时间内交换的热量与功量不变，则该系统处在平衡状态.错。
系统处在稳定状态，而平衡状态要求在没有外界影响的前提下，系统在长时间内不发生任何变化。
3.热力系统经过任意可逆过程后,终态B的比容为v B大于初态A的比容v A，外界一定获得了技术功。
错。
外界获得的技术功可以是正，、零或负。
4.在朗肯循环基础上实行再热，可以提高循环热效率.错. 在郎肯循环基础上实行再热的主要好处是可以提高乏汽的干度，如果中间压力选的过低，会使热效率降低。
6．水蒸汽的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。
错。
因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数，所以水蒸汽的定温过程中，加入的热量并不是全部用与膨胀做功,还使水蒸汽的热力学能增加。
7．余隙容积是必需的但又是有害的,设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。
对。
余隙容积的存在降低了容积效率，避免了活塞和气门缸头的碰撞，保证了设备正常运转，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。
8．内燃机定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高。
错. 在循环增压比相同吸热量相同的情况下，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度相同时，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率低。
9．不可逆过程工质的熵总是增加的，而可逆过程工质的熵总是不变的.错。
熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态相关，而与过程可逆不可逆无关。
工程热力学课后题答案
工程热力学习题解答工程热力学习题解答第1章 基本概念基本概念1-1体积为2L 的气瓶内盛有氧气2.858g，求氧气的比体积、密度和重度。
解：氧气的比体积为3310858.2102−−××==m V v =0.6998 m 3/kg密度为vm V 110210858.233=××==−−ρ=1.429 kg/m 3重度80665.9429.1×==g ργ=14.01 N/m 31-2某容器被一刚性器壁分为两部分，在容器的不同部分安装了测压计，如图所示。
压力表A 的读数为0.125MPa，压力表B 的读数为0.190 MPa，如果大气压力为0.098 MPa，试确定容器两部分气体的绝对压力可各为多少？表C 是压力表还是真空表？表Ｃ的读数应是多少？解：设表A、B、C 读出的绝对压力分别为A p 、B p 和C p 。
则根据题意，有容器左侧的绝对压力为=+=+==125.0098.0gA b A p p p p 左0.223 MPa 又∵容器左侧的绝对压力为gB C B p p p p +==左 ∴033.0190.0223.0gB C =−=−=p p p 左 MPa＜b p∴表C 是真空表，其读数为033.0098.0C b vC −=−=p p p =0.065 MPa 则容器右侧的绝对压力为=−=−=065.0098.0vC b p p p 右0.033 MPa1-3上题中，若表A 为真空表，其读数为24.0kPa，表B 的读数为0.036 MPa，试确定表C 的读数。
解：则根据题意，有容器左侧的绝对压力为=−=−==024.0098.0vA b A p p p p 左0.074 MPa 若表B 为压力表，则容器左侧的绝对压力为gB C B p p p p +==左 ∴038.0036.0074.0gB C =−=−=p p p 左 MPa＜b p∴表C 是真空表，其读数为038.0098.0C b vC −=−=p p p =0.060 MPa 则容器右侧的绝对压力为=−=−=060.0098.0vC b p p p 右0.038 MPa 若表B 为真空表，则容器左侧的绝对压力为vB C B p p p p −==左习题1-2图∴110.0036.0074.0vB C =+=+=p p p 左 MPa＞b p∴表C 是压力表，其读数为098.0110.0b C gC −=−=p p p =0.012 MPa1-4由于水银蒸气对人体组织有害，所以在水银柱面上常注入一段水，以防止水银蒸气发生。
工程热力学第1章习题答案
第1章 基本概念1-1 为了环保，燃煤电站锅炉通常采用负压运行方式。
现采用如图1-16所示的斜管式微压计来测量炉膛内烟气的真空度，已知斜管倾角α=30º，微压计中使用密度ρ=1000kg/m 3的水，斜管中液柱的长度l =220mm ，若当地大气压p b =98.85kPa ，则烟气的绝对压力为多少Pa ？图1-16 习题1-1解：大气压力98.85kPa 98850Pa b p ==真空度3sin 1000kg/m 9.81N/kg 0.22m 0.51079.1Pa v p gl ρα==×××=烟气的绝对压力98850Pa 1079.1Pa 97770.9Pa b v p p p =−=−=1-2 利用U 形管水银压力计测量容器中气体的压力时，为了避免水银蒸发，有时需在水银柱上加一段水，如图1-17所示。
现测得水银柱高91mm ，水柱高20mm ，已知当地大气压p b =0.1MPa 。
求容器内的绝对压力为多少MPa ？图1-17 习题1-2解：容器内的压力高于大气压力，因此绝对压力b e p p p =+表压力291mmHg+20mmH O 91133.3Pa 209.81Pa 0.0123MPa e p ==×+×≈大气压力0.1MPa b p =容器内的绝对压力0.1MPa 0.0123MPa 0.1123MPa b e p p p =+=+=1-3 某容器被一刚性隔板分为两部分，在容器的不同部位安装有压力计，其中压力表B放在右侧环境中用来测量左侧气体的压力，如图1-18所示。
已知压力表B 的读数为80kPa ，压力表A 的读数0.12MPa ，且用气压表测得当地的大气压力为99kPa ，试确定表C 的读数，及容器内两部分气体的绝对压力（以kPa 表示）。
如果B 为真空表，且读数仍为80kPa ，表C 的读数又为多少？图1-18 习题1-3解：（1）容器左侧（A ）的绝对压力,99kPa 120kPa 219kPa b e A p p p =+=+=A压力表B 的读数为容器左侧（A ）的绝对压力A p 和容器右侧（C ）的绝对压力C p 之差，因此,e B C p p p =−A ，得,219kPa 80kPa 139kPa C e B p p p =−=−=A同时,b e C p p p =+C ，可得压力表C 的读数为,139kPa 99kPa 40kPa e C p =−=（2）如果表B 为真空表，则,v B A p p p =−C ，得299kPa C p =，因此压力表C 的读数为,200kPa e C p =1-4 如图1-19所示，容器A 放在B 中，用U 形管水银压力计测量容器B 的压力，压力计的读数为L =20cm ，测量容器A 的压力表读数为0.5MPa ，已知当地大气压力p b =0.1MPa ，试求容器A 和B 的绝对压力。
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宁波工程学院2011～2012学年第 二 学期《工程热力学》课程期终考试卷(A)题 号 一 二 三 四 五 总分 复核人 应得分 15 10 15 30 30 100实得分 评卷人成型、机电、制造专业适用,考试时间:120分钟一、 填空题(每格1分,共15分)1、卡诺循环由两个可逆定温过程与两个可逆绝热过程组成。
2、迈耶公式C p -C v =R g 适用于理想气体,就是否定比热容不限。
3、绝热过程P=常数,k=C p /C v ,适用于理想气体,定比热容。
4、绝热系就是与外界无 热量 交换的热力系。
5、热力系在不受外界影响的条件下,系统的状态能够始终保持不变,这种状态称为 平衡状态。
6、稳定流动系统能量方程式q dh vdp δ=-的适用条件就是:稳定流动。
7、同一理想气体从同一初态分别经过定温压缩,绝热压缩与多变压缩()1n k <<到达同一终压力,耗功最大的为绝热压缩过程,而耗功最小的为定温 压缩过程。
8、卡诺机A 工作在927℃与T 的两个热源间,卡诺机B 工作在T 与27℃的两个热源间。
当此两个热机的热效率相等时,T 热源的温度T ＝600K 。
9、如图所示的容器,被一刚性壁分成两部分,环境压力为0、1MPa,压力表B 的读数为40kPa,真空计C 的读数为30kPa,则容器两部分内气体绝对压力1p =0、14MPa ,2p =0、07MPa 。
10、活塞式压气机由于存在余隙容积,压缩耗功不变,产气量减小,随比压增大,容积效率减小。
(填“增加”、“不变”或“减小”)二、 选择题(每题1分,共10分)1、 准静态过程,系统经过的所有状态都接近于DA 、 初态B 、环境状态C 、邻近状态D 、平衡状态2、 有一机器可从单一热源吸收1000KJ 热量,并输出1200KJ 功,这台机器DＡ、违反第一定律Ｂ、违反第二定律 Ｃ一个都不违反 Ｄ两个都违反3、 若已知工质的绝对压力P=0、08MPa,大气压力P=0、1MPa,则测得压差AA 、真空度为0、02MPaB 、表压力0、02 MPaC 、真空度0、18MPaD 、表压力0、18 MPa4、 气体在某一过程中吸入了100kJ 的热量,同时内能增加了150kJ,该过程就是B班级: 姓名: 学号:A 、膨胀过程B 、压缩过程C 、定容过程5、 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:CA 、0=∆sB 、⎰=∆21T q s δ C 、⎰⎰+=∆2121v dv RTdT c s v6、 可逆压缩时压气机的耗功为A A 、pdv ⎰ B 、()21d pv ⎰ C 、21vdp -⎰7、 kpv =常数()pvk c c =适用于DA 、一切绝热过程B 、理想气体绝热过程C 、任何气体可逆绝热过程D 、理想气体可逆绝热过程8、 贮有空气的绝热刚性密闭容器中,安装有电加热丝,通电后,如取空气为系统,则过程中的能量关系有CA 、Q >0 , ΔU >0 , W >0B 、Q =0 , ΔU >0 , W <0C 、Q >0 , ΔU >0 , W =0D 、 Q =0 , ΔU =0 , W =09、 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。
则气球内的气体进行的就是BA 、定压过程B 、多变过程C 、定温过程D 、定容过程10、 以下措施,不能提高蒸汽朗肯循环的热效率。
CA 、提高新汽温度B 、提高新汽压力C 、提高乏汽压力D 、降低乏汽压力三、 判断与分析题(每题1、5分,判断正确得0、5分,分析1分,共15分)1、 提高新蒸汽的温度、压力与降低乏汽压力理论上都可以提高郎肯循环热效率。
○ 说明理由:在相同的初压与背压下,提高新蒸汽温度,增加了循环的高温加热段,使循环温差增大,能提高热效率。
在相同的初温与背压下,提高初压,也能提高循环的平均温差,从而提高热效率。
在相同的初压与初温下,较低的乏气压力使循环温差增大,循环净功提高,可以显著提高循环热效率。
2、 只要气体的比热容就是常数,Cp-Cv=Rg 。
×说明理由:Cp-Cv=Rg 从理想气体推导而来,Cp-Cv 就是温度的函数,与就是否为常数无关 3、 准静态过程一定就是可逆过程。
×说明理由:可逆过程首先应就是准静态过程,同时还要求过程中不存在耗散效应。
故准静态过程未必一定就是可逆过程。
4、 稳定状态不一定就是平衡状态。
○说明理由:只要系统的参数不随时间改变,即认为系统处于稳定状态,而无需考虑参数如何保持不变就是如何实现的。
平衡状态必须就是在没有外界作用下实现参数保持不变。
5、 容器中气体的压力不变,则压力表的读数绝对不变。
×说明理由:由于压力计的测压元件处于其所在环境压力的作用,因此压力计所测得的压力就是工质压力的真实压力与环境介质压力之差。
因此即使容器中气体压力不变,压力表的读数仍可能随环境介质压力变化而变化。
6、 水蒸气在等压汽化过程中温度不变。
○说明理由:对达到饱与温度的水继续加热,就进入汽化过程,此时饱与压力不变,饱与温度也不变。
7、 第二永动机违反了热力学第一与第二定律。
×说明理由:第二类永动机就就是在单一热源下做功的动力机。
从单一热源吸热,如果所转换的机械能不超过所吸收的热能,就不违反热力学第一定律。
但就是热力学第二定律的开尔文说法就是:不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功,而不留下其她任何变化的热力发动机。
8、 朗肯循环基础上实现再热可提高循环热效率。
○说明理由:在T-S 图上,如果因再热而产生的附加部分较基本循环效率高,则能够使循环的总效率提高。
9、 余隙容积就是必需的但又就是有害的,所以我们在设计气机的时候应尽量降低余隙容积。
○说明理由:在实际的活塞式压气机中,因为制造公差的存在,余隙就是不可避免的。
考虑金属材料的热膨胀及安装进、排气阀等零件的需要,余隙就是必需的。
当余隙容积比与多变指数一定时,增压比越大,容积效率越低。
当增压比一定时,余隙容积百分比越大,容积效率越低。
余隙容积就是有害的。
设计压气机的时候,应该尽量降低余隙容积。
10、 工质经一不可逆循环其熵一定增加。
○说明理由:不可逆过程中存在不可逆因素引起耗散效应,使损失的机械功转换为热能被工质吸收,产生熵增量(熵产)。
四、 简答题(每题5分,共30分)1、 倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变不？在绝对压力计算公式 中,当地大气压就是否必定就是环境大气压?答:可能会的。
因为压力表上的读数为表压力,就是工质真实压力与环境介质压力之差。
环境介质压力,譬如大气压力,就是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度与气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力与真空度仍有可能变化。
2、 热力学第一定律的能量方程式就是否可写成Pv u q +∆=,)()(121212w w u u q q -+-=-的形式,为什么？ 答:⑴热力学第一定律的基本表达式就是: 过程热量 = 工质的热力学能变化 + 过程功第一个公式中的Pv 并非过程功的正确表达,因此该式就是不成立的;⑵热量与功过程功都就是过程的函数,并非状态的函数,对应于状态1与2并不存在什么q1、q2与w1、w2;对于过程1-2并不存在过程热量 与过程功 ,因此第二个公式也就是不成立的。
12q q q -=12w w w -=)( )( b v b b e b P P P P P P P P P P <-=>+=；3、 在定容过程与定压过程中,气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。
定温过程气体的温度不变,在定温膨胀过程中就是否需对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？答:理想气体在定温过程中热力学能与焓保持不变。
当对气体加热作定温膨胀时,加入的热量(从数量上瞧)全部用于对外作功;气体被定温压缩时,对气体所作的功全部转变为热量向外放出。
定温过程对气体应加入热量。
4、 下述说法就是否有错误:⑴ 循环净功W net 愈大则循环热效率愈高;⑵ 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率; ⑶ 可逆循环的热效率都相等。
答:⑴说法不对。
循环热效率的基本定义为: ,循环的热效率除与循环净功有关外,尚与循环吸热量Q1的大小有关;⑵说法不对。
根据卡诺定理,只就是在“工作于同样温度的高温热源与同样温度的低温热源间”的条件下才能肯定不可逆循环的热效率一定小于可逆循环,离开了这一条件结论就不正确;⑶说法也不正确。
根据卡诺定理也应当就是在“工作于同样温度的高温热源与同样温度的低温热源间”的条件下才能肯定所有可逆循环的热效率都相等, ,而且与工质的性质与关,与循环的种类无关。
如果式中的温度分别采用各自的放热平均温度与吸热平均温度则公式就就是正确的,即 ,不过这种情况下也不能说就是“所有可逆循环的热效率都相等”,只能说所有可逆循环的热效率表达方式相同。
5、 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,就是否还有必要采用多级压缩？为什么？答: 多级压缩的目的之一,就是为了使压缩过程尽量接近于定温压缩,从而减少功耗。
目的之二,就是减小压缩比,。
因此,在采用了某种冷却方法可以实现等温压缩时,还要根据总压缩比与装置情况,确定就是否采用多级压缩。
6、 试画出朗肯循环的T-s 图,并指明该循环就是由哪些过程组成的,以及这些过程都就是在什么设备内完成的。
它与蒸汽卡诺循环有什么不同？ 答:1—2:汽轮机中绝热膨胀 2—3:冷凝器中定压冷凝 3—4:给水泵中绝热压缩 4—1:锅炉与过热器中定压加热 与卡诺循环的不同:凝结过程:朗肯循环中乏汽的凝结就是完全的,完全液化成水。
而卡诺循环中乏汽的凝结不完全,仍有部分蒸汽存在。
1nett QW =η12t 1T T -=η12t 1TT -=η换热过程:朗肯循环为定压过程,而卡诺循环为定温过程。
压缩时工质状态:朗肯循环中为水,而卡诺循环中为水与蒸汽的混合物。
温限:朗肯循环可利用过热蒸汽,而卡诺循环局限于饱与区。
五、 综合计算题(每题10分,共30分)1.空气初态为p 1 =0、1MPa 、t 1=20℃,经过二级活塞式压气机后,压力提高到4、9MPa,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。
(R g =0、287kJ/kg·K)答:欲使耗功最小,应使各级压比相等。
各级压比应为:根据状态方程式求出初态下的比容(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。