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1、1工程热力学试卷(20032003)一、填充题(每题 5 5 分,共2525 分)1、活塞式压缩机吸气压力0.1MPa,温度298K,排气口表压力12.4MPa,若采用三级压缩,中间冷却,则耗功最小时三级缸的压力比1= 、2= 、3= ;若n=1.25,每缸的排气温度t1= 、t2= 、t3= 。2、某种双原子理想气体,其气体常数为260J/(kgK),经历某状态变化过程后比体积为原来的3 倍,温度由27上升到127,若气体的比热容为定值,则气体的热力学能的变化量u= kJ/kg;焓变h= kJ/kg;熵变s= kJ/(kgK)。3、热源A、B 温度分别为500K 和300K 若热源A 向热源
2、B 传输的热量是570kJ,则热源A、B 的熵变分别是SA= kJ/K,SB= kJ/K,Siso= kJ/K,过程熵产Sg= kJ/K。4、压力为0.1MPa,温度为45的湿空气,相对湿度=70%,则其露点温度为 ;若该湿空气等压冷却到35,则终态空气2= %、水蒸气的分压力v p = kPa。已知湿空气压力为0.1MPa时:干球温度 t 35 36 37 38 39 40 45 50水蒸气饱和压力 ps kPa 5.622 5.940 6.274 6.624 6.991 7.375 9.582 12.3355、有一种热机,以服从范德瓦尔方程的气体为工质,循环的高温热源温度为1200K,低温
3、热源温度为300K,则此循环的热效率t ;若循环工质改成理想气体,则循环的热效率 t 。二、简答题(每题5 5 分,共1515 分)1、为什么在烘干过程中总是先把烘干用的湿空气加热到较高的温度?2、活塞式内燃机的压缩比提高总会使循环热效率提高,为什么?3、若冷库温度和环境温度不变,提高压缩空气制冷循环的升压比,循环的制冷系数和制冷量如何变化,为什么?三、计算题及证明题(共6060 分)1、据p-v 图,在T-s 图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2-3-4-5-1)、比较其热效率的大小并简述理由(10 分)22、氧气稳定地流过某绝热装置,过程中不作功。在进口处流量为1 kg/s
4、,状态为p1=6105 Pa,t1=21,出口处分成两股同时离开装置,流量均为0.5 kg/s,状态分别为p2=1105 Pa,t2=82,p2=1105 Pa,t2=-40 。流动过程中工质的动能和位能变化均可忽略不计。试分别用热力学第一定律和第二定律证明该流动过程能否实现?已知氧气p c =0.917 kJ/(kgK),Rg =0.260 kJ/(kgK) 。(15 分)3、压力p1=2106Pa,温度t1=27的空气,进入渐缩喷管时初速度很小,可以忽略不计。已知,喷管出口截面积A2=10cm2,喷管的速度系数为0.95,求空气经喷管射出时的速度、流量以及出口截面处空气的状态参数v2、t2
5、。设喷管背压力为 1MPa。_空气取定压比热容,热效率。(15 分)4、有一蒸汽动力装置按一次抽汽回热理想循环工作,新蒸汽参数为p1=8MPa,t1=500,抽汽压力A p =2 MPa,汽轮机的背压pb=0.006 MPa。在忽略水泵功的情况下,试求:(1)定性画出循环的Ts 图;(2)抽汽量;(3)循环吸热量1 q 及放热量2 q ;(4)汽轮机输出功T w ;(5)循环热效率t ;(6)相应朗肯循环的热效率。(15 分)查得有关状态参数如下表p / MPa t/ h/ kJ/kg s/ kJ/(kgK)8 500 3398.5 6.7253 3100 6.7252 3000.2 6.725p/ MPa h (kJ/kg) h(kJ/kg) s (kJ/kg.K) s(kJ/kg.K)0.006 151.5 2566.5 0.5209 8.32830.008 173.8 2576.1 0.5924 8.226633 1008.2 2803.19 2.6454 6.18542 908.64 2798.66 2.4471 6.3395