专 业:动力工程
课程名称:工程热力学(901) 共4页 第1页
说明:答案标明题号写在答题纸上,写在试题纸上的无效。
一.填空题(每空2分,共30分)
1.压缩空气制冷理论循环与逆卡诺循环的区别是用两个 过程代替两个 过程。
2.稳定流动能量方程可写为_____,将其应用于热机时可简化为_____,应用于压气机时可简化为_____,应用于换热器时可简化为_____,应用于绝热节流时可简化为_____,应用于喷管时可简化为_____。
3.湿空气是 和 的混合物。
4.绝热刚性容器用隔板分成两部分,左边盛有理想气体,右边真空。抽去隔板后,容器内气体的温度_____,压力_____,热力学能_____,熵_____。
5.可逆过程是______的准静态过程。
二.判断并说明原因(每小题2分,共20分)
1.对处于非平衡状态的系统,各强度参数是不确定的。( )
2. 由于实际气体的节流过程是不可逆过程,气体压力会降低,因此温度也会降低。( )
3.逆卡诺制冷循环的制热量一定高于制冷量。( )
4.没有容积变化的过程,也可以对外作功。( )
5.稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。( )
6.热量和热力学能是同一个物理量。( )
7.可逆热机的效率一定大于不可逆热机的效率。( )
8.无论过程是否可逆,绝热闭系的膨胀功总是等于初、终态的热力学能差,绝热稳流开系的技术功总是等于进、出口的焓差。( )
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9.容器中气体的压力没有变化,则安装在容器上的压力表之读数也不会变化。( )
10.克劳修斯不等式是针对能量传递过程来分析问题的,不适用于循环分析。( )
三.简答题(每题8分,共40分)
1. 准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系?
2.某项专利申请书上提出一种热机,它从167℃的热源接受热量,向7℃冷源排热,热机每接受1000kJ热量,能发出0.12kW·h的电力。请判定专利局是否应受理其申请,为什么?
3.叙述如图3-1蒸汽压缩式制冷系统循环工质在各个设备中进行的热力过程是什么?
图3-1
4.湿空气相对湿度的意义是什么?它和湿空气的水蒸汽分压力有何关系?在其他条件不变时,湿空气的干球温度改变对湿空气相对湿度有何影响?
5.简述膨胀功、技术功、轴功和流动功的意义并写出它们各自的基本计算式。
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四.计算题(每题20分,共60分)
1.已知进入汽轮机的水蒸汽的焓h1=3232kJ/kg、流速cf1=50m/s,流出汽轮机时蒸汽的焓h2=2302kJ/kg、cf2=120m/s,散热损失和位能差可略去不计,求1kg水蒸汽流经汽轮机时对外界所做的功。若蒸汽流量为10t/h,求汽轮机功率。
2.某人提出了一个利用温度为600℃,压力为0.1MPa的高温废气资源发电的方案,该方案称如果废气流量为200kg/h,可以发电15kW,试计算该装置的最大热效率,以判断其是否可行。设环境压力0.1MPa,环境温度20℃,该废气定压比热容为1.01kJ/(kg.K)。
3.环境温度为30℃的夏季,为了维持一室温为25℃的空调房温度不变,在房间安装了一台空调器。已知空调器所用的制冷工质为R134a,流量为的工质在空调器里进行理想制冷循环,若蒸发器与室内空气的传热温差是20℃,冷凝器的冷凝温度为40℃。压缩机入口处工质的过热度为5℃,冷凝器出口处工质为饱和液体。要求画出循环的lgP-h图,查表得到各点焓值,并试求:
制冷量
冷凝器的放热量
循环的制冷系数。
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