3.参看图12-5,若压缩蒸汽制冷循环按1-2-3-4-8-1运行,循环耗功量没有变化,仍为h2-h1,而制冷量却从h1-h5增大到h1-h8,显见是有利的.这种考虑错误何在?
答:过程4-8熵减小,必须放热才能实现。而4点工质温度为环境温度T0,要想放热达到温度Tc(8点),必须有温度低于Tc的冷源,这是不存在的。(如果有,就不必压缩制冷了)。 4.作制冷剂的物质应具备哪些性质?你如何理解限产直至禁用R11、R12这类工质?
答:制冷剂应具备的性质:对应于装置的工作温度,要有适中的压力;在工作温度下气化潜热要大;临界温度应高于环境温度;制冷剂在T-s图上的上下界限线要陡峭;工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度;比体积要小;传热特性要好;溶油性好;无毒等。限产直至禁用R11和R12时十分必要的,因为这类物质进入大气后在紫外线作用下破坏臭氧层使得紫外线直接照射到地面,破坏原有的生态平衡。
5.本章提到的各种制冷循环有否共同点?若有,是什么?
答:各种制冷循环都有共同点。从热力学第二定律的角度来看,无论是消耗机械能还是热能都是使熵增大,以弥补热量从低温物体传到高温物体造成的熵的减小,从而使孤立系统保持熵增大。 6.为什么同一装置即可作制冷剂又可坐热泵? 答:因为热泵循环与制冷循环的本质都是消耗高质能以实现热量从低温热源向高温热元的传输。热泵循环和制冷循环的热力学原理相同 。
第十三章 湿空气
1.为何阴雨天晒衣服不易干,而晴天则容易干?
答:阴雨天空气的湿度大,吸取水蒸气的能力差,所以晒衣服不易干。晴天则恰恰相反,所以容易感。
2.为何冬季人在室外呼出的气是白色雾状?冬季室内有供暖装置时,为什么会感到空气干燥?用火炉取暖时,经常在火炉上放—壶水,目的何在?
答:人呼出的气体是未饱和湿空气。当进入外界环境时,外界环境的温度很低使得呼出的气体得到冷却。在冷却过程中,湿空气保持含湿量不变,温度降低。当低于露点温度时就有水蒸气不断凝结析出,这就形成了白色雾状气体。
冬季室内有供暖装置时,温度较高,使空气含湿量减小。因此会觉得干燥。放一壶水的目的就是使水加热变成水蒸气散发到空气中增加空气的含湿量。
3.何谓湿空气的露点温度?解释降雾、结露、结霜现象,并说明它们发生的条件。
答:露点:湿空气中水蒸气的分压力所对应的饱和温度称为湿空气的露点温度,或简称露点。 a) 雾是近地面空气中的水蒸气发生的凝结现象。 白天温度比较高,空气中可容纳较多的水汽。但是到了夜间,地面温度较低,空气把自身的热量传给地面,空气温度下降,这时湿空气随温度降低呈现出过饱和状态,就会发生凝结,当足够多的水分子与空气中微小的灰尘颗粒结合在一起,同时
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水分子本身也会相互粘结,就变成小水滴或冰晶,这就形成了雾。雾的形成基本条件,一是近地面空气中的水蒸气含量充沛,二是地面气温低。三是在凝结时必须有一个凝聚核,如尘埃等。 b) 露是水蒸气遇到冷的物体凝结成的水珠。露的形成有两个基本条件:一是水汽条件好,二是温度比较低的物体(低,指与露点温度比较)。,温度逐渐降低且保持含湿量不变,。当温度低于露点温度时就有水珠析出,这就形成露。
c) 霜是近地面空气中的水蒸气在物体上的凝华现象。霜的形成有两个基本条件,一是空气中含有较多的水蒸气,二是有冷(O℃以下)的物体。,湿空气与温度较低物体接触达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,形成霜。 4.对于未饱和空气,湿球温度、干球温度以及露点三者哪个大?对于饱和空气,三者的大小又将如何?
答:对于未饱和空气,干球温度数值较大。对于饱和空气三者的大小相等。 5.何谓湿空气的含湿量?相对湿度愈大含温量愈高,这样说对吗?
答:含湿量d:1千克干空气所带有的的水蒸汽的质量。相对湿度是湿空气中实际包含的水蒸汽量与同温度下最多能包含的水蒸汽量的百分比。相对湿度是一个比值,不能简单的地说相对湿度愈大含湿量愈高,他与同温度下最多能包含的水蒸汽量是相关的。
6.刚性容器内湿空气温度保持不变而冲入干空气,问容器内湿空气的 ?、 d、 pv如何变化? 答:?减小,d减小,pv减小。
7.若封闭汽缸内的湿空气定压升温,问湿空气的 ?、 d、 h如何变化? 答:?减小,d不变,h变大。
第十四章 化学热力学基础
1.在物理的热力变化过程中,如果有两个独立的状态多数各保持本变则过程就不可能进行在进行化学反应的物系中受此限制否?
答:不受此限制。对于物理的热力变化过程,两个独立的状态参数确定工质的状态。所以两个独立的状态参数保持不变,过程就不能进行。而化学反应的物系中,还有物质成分或浓度的变化,其平衡状态往往需要两个以上的独立参数。所以不受此限制。
2.为什么氢的热值须分高热值与低热值,而碳的热值却不必分高低?
答:氢作为燃料燃烧时,反应物可能是气态也可能是液态,所以有高热值低热值之分,其差之为潜热。而碳作为燃料其反应物只能是气态。所以只有一个热值。
3.化学反应实际上都有正向反应与逆向反应在同时进行,这样的反应是否就是可逆反应?怎样的反应才是可逆反应?
答:一切含有化学反应的实际过程都是不可逆的。并不是能够逆向进行就是可逆过程。如果在完成某含有化学反应的过程后,当使过程沿相反方向进行时,能够使物系和外界完全恢复到原来状态,不留下任何变化,这样的理想过程是可逆过程。 4.为什么计算水蒸气的过程和循环时,水和水蒸气的熵值可以采用所规定的相对值,而计算化学反应物系的熵值时,物系中各物质的熵值则必须采用熵的绝对值?
答:在计算水蒸气的过程和循环时,物系中物质的成分不发生变化,所以对于物系中各物质,可以任意规定计算上的起点和基准点。但是在有化学反应的过程中,物质成分发生改变,必须使用熵的绝对值。
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