所以: q??h?cp?T?7R(T1?T2) 2?7?287(300?150)?150675 （J/kg） 22-3过程的熵增为：（2分）
?s23??s21?cplnT17RT1?ln T22T2?7?287300ln?696.2（J/kg.k） 21502-3过程的吸热量为：（1分）
q23?T2??s23?150?696.2?104433（J/kg）
2）循环的净功为：（1分）
w0?q1?q2?150675?104433?46242（J/kg）
3）制冷系数为：（1分）
6、有一密闭刚性容器用隔板将其分为A、B两部分，均充有空气，已知VA=2.5m3，pA=0.686Mpa，tA=80℃；VB=1m3，pB=0.98Mpa，tB=30℃；现抽去隔板使两部分混合。若混合过程中容器向外散热41.9kJ。设此比热为定值比热，求混合后空气的温度和压力。 解
PV686?2.5mA?AA??16.91kJ
RT0.287?353 A （4分）
mB?PBVB980?1??11.26kJRTB0.287?303m?mA?mB?28.17kgV?VA?VB?3.5m3
（4分）
Q41.9
?mATA?mBTB??16.91?353?11.26?303 c （2分） 0.716v
W?0T2?m?28.17
p2??330.93K=57.93℃mRT228.17?0.287?330.93?V3.5?765kPa7、滞止压力为0.65MPa、滞止温度为350K的空气，可逆绝热流经一收缩喷管，在喷管截面积为2.6×10-3m2处，气流马赫数为0.6。若喷管背压为0.30 MPa，试求喷管出口截面积A2。空气的比热容取定值，cp=1.004kJ/(kg·K)。
解、在截面A处A=2.6×10-3m2，气流速度
cf，A?2(h0?hA)?2cp(T0?TA)?2kR(T0?TA) k?1当地音速c?kRTA，据马赫数的概念
Ma?cf，Ac2?kR(T0?TA)2T0k?1?(?1)
kRTAk?1TA于是TA?T0[2] 2(k?1)Ma?2将T0?350K及Ma=0.6代入，解得TA?326.49K。 cf，A?cMa=MakRTA =0.6?1.4?287?326.49=217.32m/s
据过程方程1.4 TAkk326.491.4?1?1pA?p0()?0.65?（）=0.510MPaT0350?A?RTA287?326.493==0.1837m/kg 6pA0.510?10qm?
Acf,A?A2.6?10-3?217.32=?3.08kg/s（5分）
0.1837
考虑出口截面参数，由于pc??cp0?0.528?0.65?0.3432MPa?pb(?0.30MPa)
所以，p2?pc?0.3432MPa
?1?1p2kk0.34321.41.4T2?T0()?350?（）?291.62?
p00.65?2?RT2287?291.62==0.2439m3/kg p2343200cf2?2(h0?h2)?2cp(T0?T2)?2?1004?(350?291.62)?342.38m/s 因喷管各截面质量流量相等，所以 A2=
8、 空气进入绝热喷管时流速为300m/s、流量为0.099kg/s、压力为0.5MPa、温度为450K、喷管背压pb=0.28MPa，若空气的比热容取定值，cp=1004J/(kg·K)、R=287J/(kg·K)。求：喷管的形状，最小截面积及出口流速。 解：滞止参数
qm2?2qm?23.08?0.2439===2.19?10-3m2（5分） cf2cf2342.383002T0?T1??450??494.82?2cp2?1004p0?p1(T0)T1kk?1cf12?0.5?（494.82）=0.697MPa4501.41.4?1
临界压力pc??cp0?0.528?0.697=0.368MPa，因pb?0.28MPa p喉?pc?0.368MPa，p2?pb?0.28MPa?1pckkTc?T0()?T0?cp0k?1k?494.82?0.5281.4?11.4?412.29??c?RTc287?412.293==0.3215m/kg6pc0.368?10cc?kRTc?1.4?287?412.29?407.01m/s?f=m?ccc?0.099?4=0.3215?0.0000785m2407.01 d?f?0.0000785?4??=0.01m?1?1p2kk0.281.41.4T2?T0()?494.82?（）?381.32Kp00.697cf2?2(h0?h2)?2cp(T0?T2)?2?1004?(494.82-381.32)?477.4m/s9、 如图所示，有一储气柜内初始时有温度t1=100℃、压力p1=4.90MPa的氢气。氢气 经装设于储气柜上的渐缩喷管流入背压pb=3.9MPa的外界，设喷管的出口截面积A2=20mm2,已知氢气R=4.124kJ/(kg·K)、cp=14.32kJ/( kg·K)试求： (1) 氢气外射的速度及流量； (2) 若初始条件不变，喷管不变，氢气外射入大气，p0=0.1MPa，求外射时的流速及 流量。 H2 p1 t1 1 2 解：(1)首先确定p2。据题意，储气柜内压力和温度即为喷管进口截面压力和温度 1 2 211 pc??cp1?0.528?4.9?2.587MPa因pb?pc,所以p2?pb?3.9MPa，于是?1?1p2kk3.91.41.4T2?T1()?（100+273）?（）?349.4?p14.9cf2?2(h1?h2)?2cp(T1?T2)?2?14320?(373?349.4)?822m/s?2?RT24124?349.43==0.369m/kg6p23.9?10A2cf2qm2??220?10-6?822=?0.0446kg/s0.369(2)由于pb?p0?0.1MPa 10、 空气流经减缩喷管。在喷管某一截面处，压力为0.5MPa、温度为540℃、流速为200m/s、截面积为0.005m2试求： (3) 气流的滞止压力及滞止温度； (4) 该截面处的音速及马赫数； (5) 若喷管出口处的马赫数等于1，求出口截面积、出口温度、压力及速度。