工程热力学试卷(2003).doc

工程热力学试卷（2003）一、填充题（每题 5 分，共25 分）1、活塞式压缩机吸气压力0.1MPa，温度298K，排气口表压力12.4MPa，若采用三级压缩，中间冷却，则耗功最小时三级缸的压力比1= 、2= 、3= ；若n=1.25，每缸的排气温度t1= 、t2= 、t3= 。2、某种双原子理想气体，其气体常数为260J/(kgK)，经历某状态变化过程后比体积为原来的3 倍，温度由27上升到127，若气体的比热容为定值，则气体的热力学能的变化量u= kJ/kg；焓变h= kJ/kg；熵变s= kJ/(kgK)。3、热源A、B 温度分别为500K 和300K 若热源A 向热源B 传输的热量是570kJ，则热源A、B 的熵变分别是SA= kJ/K，SB= kJ/K，Siso= kJ/K，过程熵产Sg= kJ/K。4、压力为0.1MPa，温度为45的湿空气，相对湿度=70%，则其露点温度为 ；若该湿空气等压冷却到35，则终态空气2= %、水蒸气的分压力v p = kPa。已知湿空气压力为0.1MPa时：干球温度 t 35 36 37 38 39 40 45 50水蒸气饱和压力 ps kPa 5.622 5.940 6.274 6.624 6.991 7.375 9.582 12.3355、有一种热机，以服从范德瓦尔方程的气体为工质，循环的高温热源温度为1200K，低温热源温度为300K，则此循环的热效率t ；若循环工质改成理想气体，则循环的热效率 t 。二、简答题（每题5 分，共15 分）1、为什么在烘干过程中总是先把烘干用的湿空气加热到较高的温度？2、活塞式内燃机的压缩比提高总会使循环热效率提高，为什么？3、若冷库温度和环境温度不变，提高压缩空气制冷循环的升压比，循环的制冷系数和制冷量如何变化，为什么？三、计算题及证明题（共60 分）1、据p-v 图，在T-s 图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2-3-4-5-1)、比较其热效率的大小并简述理由（10 分）2、氧气稳定地流过某绝热装置，过程中不作功。在进口处流量为1 kg/s，状态为p1=6105 Pa，t1=21，出口处分成两股同时离开装置，流量均为0.5 kg/s，状态分别为p2=1105 Pa，t2=82，p2=1105 Pa，t2=-40 。流动过程中工质的动能和位能变化均可忽略不计。试分别用热力学第一定律和第二定律证明该流动过程能否实现？已知氧气p c =0.917 kJ/(kgK)，Rg =0.260 kJ/(kgK) 。（15 分）3、压力p1=2106Pa，温度t1=27的空气，进入渐缩喷管时初速度很小，可以忽略不计。已知，喷管出口截面积A2=10cm2，喷管的速度系数为0.95，求空气经喷管射出时的速度、流量以及出口截面处空气的状态参数v2、t2。设喷管背压力为1MPa。_空气取定压比热容，热效率。（15 分）4、有一蒸汽动力装置按一次抽汽回热理想循环工作，新蒸汽参数为p1=8MPa，t1=500，抽汽压力A p =2 MPa，汽轮机的背压pb=0.006 MPa。在忽略水泵功的情况下，试求：(1)定性画出循环的Ts 图；（2）抽汽量；(3)循环吸热量1 q 及放热量2 q ；(4)汽轮机输出功T w ；(5)循环热效率t ；(6)相应朗肯循环的热效率。（15 分）查得有关状态参数如下表p / MPa t/ h/ kJ/kg s/ kJ/(kgK)8 500 3398.5 6.7253 3100 6.7252 3000.2 6.725p/ MPa h (kJ/kg) h(kJ/kg) s (kJ/kg.K) s(kJ/kg.K)0.006 151.5 2566.5 0.5209 8.32830.008 173.8