工程热力学复习题(2)

2018-11-26 20:50

6.供热系数一定大于 1 ,制冷系数也一定大于 1 。 ( ) 7.实际气体的压缩因子总不等于 1 。( ) 8.任意可逆循环的热效率都是

?t?1?T1T2。 ( )

三、填空(本大题 16 分,每小题 2 分)

1、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 。

2、 2kg空气从300K定压加热到700K时的吸热量为 kJ (空气比定压热容 c=1.004 kJ/( kg ·K ))。

? 3、当湿蒸汽的干度 x = 0 时,工质全部为 。 4、 一不可逆热机在高温热源 Th 和低温热源 Tl 之间工作。高温热源熵变–1.5kJ/K ;低温热源熵变2.5kJ/K ,热机在绝热压缩过程中熵变 0.2kJ/K ;绝热膨胀过程中熵变0.7kJ/K ;取高温热源、低温热源和热机为系统,则完成循环后此系统的熵变?S系 = ___ kJ/K 。

5、已知氧气在250K时c=0.913 kJ/(kg·K), c?=0.653 kJ/(kg·K)。

?则该气体的气体常数Rg =___kJ/(kg·K)。

6、一热泵工作时向高温热源传递热量 50kJ, 消耗掉的机械能20 kJ, 供暖系数为 。

7、已知氧气在 100 ℃时的定压摩尔热容为29.538J/(mol·K),氧气的定容摩尔热容 为 J/(mol·K)。 8、稳定流动系统能量方程式 ?q?dh??dp的适用条件: 。 四、计算(本大题 20 分,每小题 10 分)

1、空气初态为 p1=1.0bar、温度t1=20℃,经过三级活塞式压气机后(采用中间冷却),压力提高到12.5MPa,气缸中的压缩多变指数均为n=1.25。现以压气机所需的功量最小为条件,(Rg =287J/kg.k)求: (1)空气在第一级气缸中压缩后所达到的压力p2; (2)生产1kg气体压气机所消耗的总功。

2、温度为1427℃的恒温热源,向维持温度为500K的工质传热100kJ 。大气环境温度为 300K 。试求传热量中的有效能及传热过程引起的有效能损失(即作功能力的损失)。

五、计算(本大题 32 分,每小题 16 分)

1、 热力循环过程如图所示。其中1-2为绝热压缩过程,2-3为定容吸热过程,3-4为定压吸热过程,4-5为绝热膨胀过程,5-1为定容放热过程。已知各点的温度分别为T1 、T2 、T3 、T4 、T5。 ( 1)在T—S图上绘出该循环。

( 2)将该循环热效率用各点温度表示出来,设比热比k为常数。 2 、一回热式压缩空气制冷循环的循环增压比为3 ,压气机入口温度为20℃,循环的最低温度为-100℃ ,求循环的制冷系数及冷库的温度。空气可视为比热容是定值的理想气体。

试卷编号:7

一、名词解释(本大题 15 分,每小题 3 分)

1、孤立系 2、正向循环 3、循环热效率 4、平衡状态 5、比容 二、判断(本大题 10 分,每小题 2 分) 1、熵增过程即为不可逆过程。 ( )

2、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。 ( )

3、 闭口绝热系的熵不可能减少。 ( )

4、 因为?hp?c?m?T是普遍适用于一切工质的,因此水蒸汽在定压气化时,温度是不变的,所以水蒸汽在定压气化时焓变量为0 。( ) 5、 热力系对外放出热量,系统温度一定降低。( ) 三、简答(本大题 25 分,每小题 5 分) 1、熵增原理的实质

2、画出蒸汽压缩制冷简单循环的 T-s 图,并用各状态点的焓表示出其制冷系数。

3、试写出卡诺循环的组成和循环热效率计算公式。通过此公式得出什么重要结论?

4、状态量(参数)与过程量有什么不同?常用的状态参数及过程量有哪些 ?

5、以 1 ㎏工质为例,分别写出闭口系与稳定流动的开口系的能量方程,并将可逆过程的膨胀功与技术功在p-v 图上表示出来。 四、计算题(本大题50分,第 1、2 题各15分;第3题20分) 1、 容积 V =0.5m3的空气初压 p1=0.3MPa,初温t1=150℃,经可逆多变膨胀过程到终态p2=0.08MPa, t2=20℃,求:过程中热力学能、焓及熵

的变化量.(空气作为理想气体,其比热容可取定值,气体常数

Rg=287J/(kg.K); c?=1005 J/(kg.K))

2、机在 1600K 和400K 两热源之间工作,若每个循环中热机吸热5000kJ,求:

(1)此热机每循环所作的净功;

(2)高温热源、低温热源和工质熵的变化; (3)由两热源和工质组成的孤立系统的熵变化量。

3、活塞式内燃机定容加热理想循环,压缩ε=10,气体在压缩冲程的起点状态是p1=100kPa、t1=35℃。加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定值,且 c?=1.005kJ/(kg·K),κ =1.4,求: (1)画出循环的p-v图T-s图; (2)循环的最高温度和最高压力;

(3)循环吸热量、循环净功和循环热效率

试卷编号:10

一、名词解释(本大题 15 分,每小题 3 分)

1、卡诺循环 2、高温热源 3、露点 4、准静态过程 5、汽化潜热

二、判断(本大题 10 分,每小题 2 分)

1、朗肯循环采用再热后,其热效率升高( )

2、分析开口系统时引入焓这个参数,所以说焓存在于开口系统在闭口系统中并不存在 ( )

3、任意一个热力过程都可称之为多变过程。 ( )

4、水蒸气的定压汽化过程也是一个等温过程,因此热力学能变化量为 0 。()

5、 热力系对外放出热量,系统温度不一定降低。( ) 三、简答(本大题 25 分,每小题 5 分)

1、在 p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3,并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号。 2、试证明理想气体定熵过程的过程方程式 均为常数。

3、试说明热能和功有何区别和联系?

4、试写出稳定流动能量方程式应用于涡轮机(压气机)和绝热节流过程时的简化形式 。

5、常用的状态参数哪些是可以直接测定的?哪些是不可直接测定的?

四、简答题: (共26分)

1、简要回答热机的工作特点? (3分)

2、画出逆卡诺循环的T-S图,说明其组成过程,写出循环制冷系数计算 公式。( 8分)

4、压缩空气制冷循环的运行温度为 =290K 、 =300K ,如果循环增压比分别为 3 和 6 ,试分别计算它们的制冷系数和每千克工质的制冷量。假定空气为理想气体 =1.005 k J/( kg·K),k=1.4。

。其中


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