题目类型
一、填空题 二、简答题 三、分析推理题 四、证明题 五、说明题 六、计算题
一、填空题(共30分,每空1分)
1、可逆过程是准静态过程的 充分 条件。
2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。 3、如大气压力为0.1MPa,则容器内真空度的最大值为 0.1 MPa。 4、处于平衡状态的系统,其内部不存在 势差 。
5、膨胀功、技术功以及系统进出口的流动功四者的关系式为wt+p2v2=w+p1v1 6、制冷系数的取值范围是 (0,+∞) 。
7、范德瓦尔方程提出的基本观点为: 实际气体分子本身占有体积,实际气体分子间存在吸引力 。
8、压缩因子的定义是 实际气体的比热与按理想气体求得的比热的比值 。 9、定容过程加给系统的热量用于提高系统的 内能 ;定压过程加给系统的热量用于提高系统的 焓 。
10、理想气体的真实比热不仅与 气体的种类有关 ,还与气体的 温度 有关。 11、气体总压力与分压力之间遵循 道尔顿定律 ;总容积与分容积之间遵循 阿密盖
特定律 。
12、闭口系统的特点是 控制质量 ;开口系统的特点是 控制体积 。 13、理想气体绝热节流前后,熵 增大 ,温度 不变 。
14、活塞式压缩机的余隙对排气量 有 影响;对单位压缩轴功 无 影响。 15、在卡诺循环中,对热效率影响较大的是 低温 热源的温度。 16、凝华现象只有在物质的 三相点 压力以下才可能发生。 17、热力学第二定律的数学表达式为 dsiso≥0 。
18、喷水蒸气加湿的过程为 等温 加湿过程,喷水加湿的过程为 等焓 加湿过程。 19、如1 kg湿空气中含有0.5kg水蒸气,则这种湿空气的含湿量为 1000 g/kg(a)。 20、获得超音速气流的两个条件是 βb≤βc 和 采用渐缩渐扩喷管 。 21、相对于蒸气压缩制冷而言,空气压缩制冷的缺点是 制冷系数小;和 单位工致的制冷量小。
22.在等熵流动中,由亚音速气流加速为超音速气流的过程中,以下参数是如何变化(增大、减小):温度 减小 、比容 增大 、音速 减小 。
二、简答题:(共20分,每小题5分)
1、简述背压式热电循环的原理,说明其意义。
在朗肯循环的基础上,将汽轮机的背压提高,自汽轮机排出的尾气不进入冷凝器,而是供给热用户。用户将蒸汽的汽化潜热用掉后将冷凝水返回到热电厂继续循环发电(3分)
意义:尽管热效率有所降低,但热能利用率提高了。(2分) 2、冷却塔能否制取低于环境温度的冷却水?说明理由。 能。(2分);
原因:冷却塔冷却水的过程是热湿交换过程,并非显热交换。理论上讲,制取的冷却水的最低温度可以达到环境对应的湿球温度,而湿球温度低于干球温度(环境温度)。(3分)
3、说明用饱和水蒸气表,求温度为t、干度为x的湿饱和蒸汽的比内能的过程。 由温度t查饱和水蒸气表得:p、v?、v??、h?、h??(1分) 则 h?h??x?(1?x)h? (1分)
v?v??x?(1?x)v? (1分)
u?h?pv即可。 (2分)
4、意义有二,
1)可减少总的压缩耗功;(1分) 2)降低设备的排气温度。(1分) 其示功图分析如下:(3分)
5.在选择制冷剂时,通常要考虑其饱和液体线要陡一些,为什么? 答:制冷剂饱和溶液线陡,此时经过节流阀时节流损失就小,循环的制冷系数就高。(5分)
6.范德瓦尔方程是基于理想气体状态方程修改而来的,说明其观点。
答:理想气体的状态方程为:
p?RT?; (1分)
p?RT??b (2分) p?RTa?2??bv (2分)
修正:1)考虑到分子本身占有体积,则
2)考虑到分子之间的相互吸引力,则
7.背压式热电循环能否提高热电厂的热效率?采用此循环的意义何在? 答:背压式热电循环不能提高热电厂的热效率。(2分) 采用背压式热电循环反而会降低热电厂的热效率。采用热电循环的意义在于提高热电厂的热能的利用率。(3分) 8.何谓凝华现象?试结合水的相图分析说明之。
答:气态直接变为固态的过程。(2分)
如图所示,当压力低于三相点压力时,如温度下降穿越气固线AD时,水蒸气就会直接变为固体水即冰。(3分)
9.何谓准静态过程和可逆过程?说明其相互关系。
答:准静态过程:由一系列无限接近的平衡状态组成的热力过程。(2分) 可逆过程:系统进行正反两个热力过程后又回到初态,系统外界也能回到初态的热力过程。(2分)
可逆过程一定是准静态过程;但准静态过程未必是可逆过程。(1分) 10.在冷藏柜中拿出来的袋装蔬菜,其内壁总是湿漉漉的,为什么? 答:室外环境下袋装的蔬菜放入冷藏柜后降温时,通常将降至环境对应的露
点温度(3分)。此时袋内空气将结露,因此当从冷藏柜中拿出的袋装蔬菜其内壁通常都是湿漉漉的。(2分)
11.活塞式压缩机的余隙对排气量和单位压缩轴功有什么影响? 答:活塞压缩机的余隙对排气量有影响,将使排气量减小;(3分) 活塞压缩机的余隙对理论压缩轴功没有影响。(2分) 12.如何才能使亚音速气流加速到超音素气流?
答:欲使亚音速气流加速到超音速气流应满足有两个条件:
1)
?b??c(2.5分)
2)采用缩放式喷管。(2.5分) 13.结合水的相图说明结冰和结霜的过程。 答:水的相图如下图:
(3分)由水的相图知,空气中水蒸汽的分压力大于三相点压力时可以结冰(1分);空气中水蒸汽的分压力小于三相点压力时可以结霜(1分)
14.如何利用平均定压比热表,计算温度为100℃~300℃之间的空气的平均定
压质量比热? 答:由平均比热表查得:
c|300p100cp|1000及
cp|3000 (2分)
则
?300?cp|300?100?cp|10000300?100(3分)
15、 在T-S图上绘制背压式热电循环的循环过程图,并写出过程的吸热量、供热量、
发电量、发电效率和热能利用率的表达式。 答:
吸热量:q1=h1-h3 供热量:q2= h2-h3 发电量:w0?h1?h2 发电效率: ??w0q1热能利用率 k?w0?q2?q1?1q1q1T 4 3 5 1 2 8
T2
7
S
16、在蒸气压缩制冷循环中节流阀代替膨胀机有什么优缺点?在T-S图上绘出这个循环,并指出可表示节流损失的面积。
答:优点:机构简化、运行可靠。
4365’51’1S789