工程热力学考试题 精编126.pdf

一 填空 每空 2 分 共 34 分 1 热力系与外界的作用有两类 能量 交换和 质量 交换 2 热力学绝对温标 T 与摄氏温标 t 之间的关系式为 T t 273 15 3 容积功w与技术功wt之间的关系式为 w wt pv 4 热力学第一定律 稳定流动能量方程式为 q h wt 5 气体常数R与气体的 状态 无关 通用气体常数Rm与气体的 状 态 和 种类 均无关系 6 孤立系统熵增大的过程一定是 不可逆 过程 孤立系统 熵减 小 的过程是不可能发生的 7 温度为T1的物体将热量Q传递给温度为T2的物体 T1 T2 该过 程孤立系统的熵增为 Q T1 T2 T1T2 该过程的有效能损失为 T0 Sg 8 水蒸汽的定压发生过程中 由饱和水加热为干饱和蒸汽的阶段称 作 汽化阶段 由干饱和蒸汽加热为过热蒸汽的阶段称作 过热 阶段 9 过热蒸汽的温度t ts 未饱和水的温度t ts 10 经假想的定熵扩压流动 流体流速降低到零时所得到的状态称作 绝热滞止状态 二 说明下列说法正确或错误的原因 每题 3 分 共 12 分 1 表压力与真空度都是状态参数 因为它们与当时当地大气压力有关 由状态参数的特性可知表压 力与真空度都不能作为状态参数 2 系统经历一个不可逆过程后就无法恢复到原状态 由不可逆过程的定义可知 系统可以恢复到原状态 但系统与外 界不能同时恢复到原状态 3 热力系膨胀作功时必须吸热 由热力学第一定律可知 热力系膨胀作功时不一定吸热 4 蒸汽动力循环采用回热后 一定会提高循环热效率 降低汽耗率 蒸汽动力循环采用回热后循环净功降低 从而汽耗率增大 三 计算与画图 共 54 分 1 画出水蒸汽一次中间再热循环的设备系统图与 T S 图 写出循环 吸热量 循环放热量 汽轮机轴功 热效率及汽耗率关于各点焓 的计算式 每图 5 分 每式 2 分 共 20 分 如果该循环汽轮机进汽压力为 17MPa 进汽温度为 550 再热压 力为 3 MPa 再热后温度为 550 汽轮机排汽压力为 0 005MPa 求各点的焓 共 6 分 q1 h1 h4 hB hA q2 h2 h3 wt h1 hA hB h2 t 1 h2 h3 h1 h4 hB hA d 3600 h1 hA hB h2 h4 h3 h1 3427 2kJ kg hA 2939 6kJ kg hB 3568 6kJ kg h2 2248 6kJ kg h3 137 77kJ kg h4 153 1kJ kg 1 T 1 B A A 2 B 3 2 4 3 s 2 欲将参数为P1 2MPa t1 300 的水蒸汽在喷管内充分加速 使之流 入压力为Pb 0 1MPa的空间 若入口流速可忽略不计 蒸汽流量为 m 5kg s 试确定喷管型式 查取喷管尺寸计算所需参数 写出主 要流通截面积及其流速的计算式 共 18 分 Pcr 0 546 P1 1 092 MPa P1 采用缩放喷管 5 分 由图可得 h1 3026 5kJ kg hcr 2888 3kJ kg vcr 0 2 m3 kg h2 2453 kJ kg v2 1 55 m3 kg 5 分 Ccr cr1 hh2 C2 21 hh2 4 分 Amin m vcr Ccr A2 m v2 C2 4 分 3 在一活塞气缸中 储有温度为t1 20 压力为P1 105Pa的空气 V1 1m3 经可逆绝热压缩过程将其压缩为V2 0 6m3 求空气质量m 该过程内能的增量 U及压缩功W 压缩后终态的压力P2与温度t2 空气的绝热指数取k 1 4 气体常数取R 287J kg K cv 717J kgK 共 10 分 m P1V1 RT1 1 189kg 2 分 P2 V1 V2 kP1 204450 Pa 2 分 T 2 V1 V2