2005级热能与动力工程专业 《工程热力学》期末试题(A卷)
在答题纸上答题,不必抄题,须写清楚题号。2007.7.12(星期二)
一. 问答题(每小题5分,共50分)
1. 如图所示水的相图(p-T图),若对图中A点施加上几万倍的压力,会出现什么现象?生活中有什么应用?
2. 有化学反应存在的情形下,作为热力学基本定律的热力学第一定律还适用吗?除了第一定律以外,下面哪几个还是热力学的定律:热力学第二定律、状态公理、万有引力定律、热平衡定律(热力学第零定律)、法拉第定律、热力学第三定律。 3. 第一个试图研究实际气体性质的状态方程是什么方程?是根据实验得到的?把它写出来。
4. 说明含湿量与绝对湿度的一个相同点和一个不同点。
5. 如图所示蒸气压缩制冷循环中,45过程为绝热节流降压过程。与可逆膨胀过程相比,对制冷循环的性能有什么影响?
6. 如果由于应用气缸冷却水套以及其他冷却方法,气体在压气机气缸中已经能够按定温过程进行压缩,这时是否还需要采用分级压缩?为什么? 7. 电冰箱的压缩机采用分级压缩、中间冷却技术可以节省多少压缩功?
8. 叙述卡诺定理,并利用热力学第二定律予以证明。
9. 写出气体稳定流动过程的连续性方程。
10. 水蒸气的定压比热容与定容比热容之差等于水蒸气的气体常数吗?
一(5)题
-10℃
p
T
一(1)题图
二. 计算题(30分)
在101325Pa、298.15K的状态下,1kg甲烷完全燃烧所放出的热量为50010kJ。问: (1) 1kmol甲烷可放出多少热量?
(2) 假定空气的摩尔成分为21%的O2、79%的N2,1kmol甲烷完全燃烧,需要多少kmol
的空气?
(3) 如果让1kmol甲烷完全燃烧,给予的助燃空气量正好满足要求,假设燃烧生成的
热量全部用于加热燃烧产物(压力不变),那么燃烧产物的温度可以达到多少?燃烧产物的平均气体常数(折合气体常数)是多少?
(注:①本题所有气体都当作理想气体处理;②由于CO2和H2O均为三原子气体,且比例不可忽视,故混合气体不能简单地按双原子或三原子气体处理,混合气体的摩尔比
nc热c=
m
im,i
n
,双原子气体k=1.740,三原子气体k=1.29。)
三. 计算题(20分)
20世纪末蒸汽参数最高的大功率汽轮机是日本三菱公司和日立公司生产的1000MW-24.5MPa/600℃/600℃超临界一次中间再热汽轮机。假定再热压力为4.0MPa,排汽参数为0.005MPa,试求该机组的理论热效率。
做完了全部试题,请你检查一下,并注意姓名、班级是否写好。