《清华大学工程热力学99级期末试卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《清华大学工程热力学99级期末试卷（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 清华大学本科生考试试题专用纸清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程：工程热力学（A） 2001 年 1 月 12 日 一、简答题，简要说明理由（每题一、简答题，简要说明理由（每题 4 分，共分，共 40 分）分） 1. 对定量湿空气进行定压加热，试说明水蒸气分压、露点温度、相对湿度、含湿 量、焓和熵的变化。 2. 压缩因子的定义与物理意义是什么？ 3. 定温定压化学反应过程自发进行的条件是什么？其平衡条件又是什么？ 4. 我们知道卡诺循环的效率高，为什么蒸汽动力循环利用了水蒸汽在两相区等压 等温的特点，而不采用卡诺循环？ 5. 在蒸汽轮机动力循环中，蒸汽初终态参数如何影响热效率？一般采用哪些
2、措施 提高热效率？ 6. 当系统与环境处于同一温度和压力时，系统的 用是否为零，为什么？ 7. 已知气体的温度、压力和临界参数，如何利用压缩因子图确定气体的比容。 8. 在喷管的进口参数一定的条件下，随着喷管背后压力的降低，对于渐缩喷管， 出口速度和流量如何变化，而对于缩放喷管，出口速度和流量又如何变化。 9. 从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优劣。 10. 燃气轮机装置理想循环的最佳增压比， 是意味着可获得最高的循环热效率吗？ 说明理由。 二、填空题（第二、填空题（第 1 题题 4 分，后每题分，后每题 2 分，共分，共 10 分）分） 1. 填充下面两个吉布斯方程，并用全
3、微分关系写出对应的这两个方程的 Maxwell 关系式： dh= ( )ds + ( )dp df= ( )dT + ( )dv 2. 水蒸汽的汽化潜热在温度高时较（ ） 。 3. 焦汤系数J= ( ) ，J0 是（ ）效应，J0 是（ ）效应。 4. 理想气体的定压热膨胀系数 p p 1v vT = ( )。 三、作图题（每题三、作图题（每题 5 分，共分，共 10 分）分） 1、请在 p-v 图和 T-s 图上画出由等熵压缩、等容加热、等压加热、等熵膨胀、等容 放热组成的混合加热内燃机循环。若取掉其中某一过程（原过程先后顺序不变） ， 由余下的四个过程组成循环，哪些循环是可能的，哪些循环是
4、不可能的，请将可能 的循环画在 p-v 图和 T-s 图上。 2、请在 T-s 图上，说明简单的、加回热的、和间冷+回热的这三种勃雷登循环（燃 气轮机循环）的热效率和循环净功的大小关系。 第 1 页/共 2 页 四、计算题（共四、计算题（共 40 分）分） 1、 某制热制冷两用空调机用R22 作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的干饱和蒸 气，出口为 2.2MPa，105oC的过热蒸气，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10 oC。当夏季室外温度为 35 oC时给房间制冷，当冬季室外温度为 0 oC时给房间供 暖，均要求室温维持在 20 oC。若室内外温差每 1 oC时通过墙壁等的传热量为 110
5、0kJ/h(千焦/小时)。 （15 分） 已知 R22 的物性参数为： o 10 Ct = 188.7/hkJ kg= 398.7/hkJ kg=时，饱和液，饱和气 2.2MPa= 270.5/hkJ kg= 414.1/hkJ kg=p时，饱和液，饱和气 2.2MPa= o 105 Ct =485.7/hkJ kgp= ，时，过热蒸气 求： （1）将该循环示意图画在lnp-h图上。 （2）制冷系数 （3）室外温度为35 oC时制冷所需的制冷剂流量。 （4）供暖系数 （5）室外温度为0 oC时供暖所需的制冷剂流量。 2、 绝热刚性容器中，p1=0.6MPa, 0.58kmol的氧气与p2=0.
6、8MPa, 0.42kmol氮气实现等 温混合，混合气体的压力为0.67MPa，试求混合熵增。若两种气体皆为氧气，混合 熵增又为多少。 （10分） 3、某发电厂采用蒸汽动力循环（简单朗肯循环） ，蒸汽以 1 4pMPa=，的 初态进入汽轮机， 汽轮机的内效率 o 1 450 Ct = 0.8 oi =， 凝汽器中凝结温度为30oC， 忽略泵功。 已知环境温度为25 oC。 （15分） 从水蒸气图表查得： 1 4,450,2835.6/,6.1355/. o pMPa tC hkJ kg skJ kg K= 1 4,250.33,1087.5/,2799.4/ o s pMPa tC hkJ kg hkJ kg= 30.0,4.2417,125.66/,2555.9/ o s tC pkPa hkJ kg hkJ kg= 0.4365/. ,8.4537/.skJ kg K skJ kg K= 试求： （1）循环热效率 （2）汽轮机出口的干度，焓和熵 （3）在T-s图上画出循环各过程，并画出汽轮机的 用损失。 第 2 页/共 2 页
