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1、矿大工程热力学套题答案套题1参考答案一、填空题（每题2分，共10分）1、一切定压2、准平衡过程 无内部耗散3、增大、减小4、75%75%5、pv zRT 实际气体的比容二、是非题（每题1分，共10分）（对者V,错者X）12、X 3、X 4、X 5、X 6 V 7 V 8 V 9 V 10、X三、简答与作图题（每题5分，共25分）1、答:不可逆过程相应外界的熵变化量大。原因如下:不可逆时:SsoIIS sys S sur 0# / 32可逆时：SisoSsys因系统可逆与不可逆时,初、终态相同，则Ssys S sys，于是SsysS sys2、答:未饱和空气干球温度t湿球温度tw露点温度tdp饱
2、和空气干球温度t=湿球温度tw=露点温度tdp3、答：TS4、答:应采用渐扩喷管，主要原因如下：由截面面积和流速变化关系式：对于超音速M 1，因此欲加速超音速即de 0，知必须df 0 ,故要选 择渐扩喷管5、答1 2压缩机2 3冷凝器3 4 节流阀4 1蒸发器制冷量 q h h4，制冷系数四、计算题（共40分）1、解：过程Q( kJ)W（kJ）AU (kJ)1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-55根据热力学第一定律解析式:Q U W分别计算。U12 Q12 W121390W12 Q12 U12395U12 Q12 W121000因为：dU 0
3、所以： U41( U12 U23 U34)5KJ故：Wn5KJ因为循环中 W 03001657.428 609.4271954.2 1657.4281)故为不可逆.4. 解:1. 热力学能，宏观动能，宏观势能2. 大,小，03. 大于4. 流体流速，当地音速5. 过热川.简答题（30分，每题6分）2.答:见下图，绝热加湿后（近似等焓）干球温度将减小，湿球温度不变，露点 温度升高。2. 答:见下图3.答:取闭口系统和热源组成孤立系统孤立系统熵变等于两者熵变之和，即:SisoSsysSreservoir6002523kJ/k3000所以，可以实现，且过程不可逆4.答:不同意。熵为状态参数，两者初终
4、态参数相等，故熵变相同5. 答:制冷系统COP表达式为,其中Ti和T2分别为高低温热源温度。对空调机夏季工况来说，Ti.为室外温度，当Ti.升高时，由上式可见 COP会降低。IV 计算题(共50分)2.解:由第一定律表达式EinEoutEsys由题意知：Ein =50 kJ, E out =8+5=13 kJ.可见，水的内能变化UEsysEinEout50 13 37kJ2.解:(a)由于，应选择缩放喷管。(b)P2Pb 0.1MPaT2k 10.4严产450(04严P10.4302.83KCf2 2cp (T1 T2),2 1005(450 402.83)543.57m/sV2RT3 320
5、.8689 10 3m3/kgP2A2魁 2.49 10 6m2C23.解:(a)由闭口系统能量方程Q UW mc, T W 0.250.747 (298 393) 89.74kJ(b)s m(cv In -2 Rg In -P2)TiPi0.251.044 In298 0.297 In01253930.250.0167kJ/(kg K)(c)孤立系统熵变为SisoSenviornment9 740.01670.016kJ/k0298故该过程为不可逆的4.解:使用2种方法求解.1)使用公式解析法;由h-d图:15 C 和 32C的饱和压力分别为:ps(15 C )=1.71kPaPs(32 C )=4.76kPad10.622lP -P 1Ps10.4 1.710-622100 0.4 1.710.004283kg/ kgdryaird20.6222P1-P 2 Ps20.622.76100 0.74 760.02144kg/ kgdryair1.86t1)1.00515 0.004283(2501 1.86 15)1.005t1 d1(250125.9063kJ / kgdryairh21.005t2 d2(250187.0575kJ / kgdryair1.86t2)1.005方程，得:h3qmAqm2h2qm1qm240 25.9063 3
