工程热力学考试题 精编142.pdf

一 填空 每空 2 分 2 13 26 分 1 热力系按系统是否与外界进行质量交换 可分为 和 2 系统处于平衡状态的充要条件是各种 3 热力学第一定律的实质为 4 理想气体的定压比热cp和定容比热cv都仅仅是 的单值函数 两者之间的关系式 为 5 在 p v 图上定温线和定熵线相比 较陡 6 孤立系内发生不可逆过程 其熵必 可逆过程 其熵 7 卡诺定理的表达式为 8 水蒸汽的压力越高 对应的饱和温度将 9 喷管内随着流速的增加 压力 比容和焓的变化趋势分别为 10 为了提高朗肯循环的热效率 应 初参数 二 判断 错误予以纠正 每题 2 分 2 7 14 分 1 压力计所测得的压力数值不是工质真实压力的大小 2 关系式 Q U pdV 适用于任何工质 任何过程 3 对同一种理想气体 其cp cv 4 若系统从 A 态出发经历不可逆绝热过程到 B 达态 则该系统就不可能从 A 态出发经可 逆绝热过程到达 B 态了 5 两个热源间的热机循环热效率仅与热源 冷源的温度有关 6 水蒸汽的压力越高 饱和蒸汽的比容越小 7 喷管内流体动能的增量等于其焓降 三 某蒸汽再热循环的气轮机入口参数为P1 4MPa t1 535oC 再热压力为Pa 0 3MPa 汽 轮机排汽压力为P2 10kPa 试计算循环吸热量 循环放热量 循环净功 循环热效率及汽耗 率 并画出该循环的设备系统及T s图 20 分 解 图 6 分 h1 3520kJ kg ha 2785kJ kg hb 3560kJ kg h2 2680kJ kg h3 137 77kJ kg 4 分 q1 h1 h3 hb ha 4157 23 q2 h2 h3 2542 23 4 分 wnet q1 q2 1615 t wnet q1 0 388 d 3600 wnet 2 23 6 分 四 空气由输气管送来 管端接一出口截面面积A2 10cm2的渐缩喷管 进入喷管前空气的 压力p1 2 5MPa 温度T1 353K 速度cf1 35m s 已知喷管出口外背压pb 1 5MPa 若空气可 作为理想气体 比热容取定值 且cp 1 004kJ kg K 试确定空气经喷管射出的速度 流 量以及出口截面上空气的比体积v2和温度T2 15 分 解 先求滞止参数 因空气作为理想气体且比热容为定值 则 K kkgJ sm k c c p f o 8 353 10042 35 353 2 2 2 1 1 a10515 2 k353 k8 353 a105 2pp 6 14 1 4 1 6 1k k 1 o 1o kg m0404 0 a10515 2 k8 353 k kg J2870 TR v 3 6 O Og o 计算临界压力 PaPapvp ocrcr 66 10328 110515 2528 0 因为pcr pb 所以空气在喷管内只能膨胀到p2 pb 即p2 1 5MPa 5 分 计算出口截面壮态参数 kgm MPa MPa kgm p p vv k o 0584 0 5 1 515 2 404 0 3 4 1 1 3 1 2 02 K KkgJ kgmPa R vp T g 2 305 287 0584 0105 1 36 22 2 5 分 计算出口截面上的流速和喷管流量 TT 2 hh 2c 2ocp2o2f s m2 312 k2 305k8 353 k kg J10042 skg kgm smm v cA q f m 35 5 0584 0 2 3121010 3 24 2 22 5 分 五 初态为p1 1 0MP t1 500 的空气 在气缸中可逆定容放热到 P2 0 5MP 然后可逆 绝热压缩到t3 500 求各过程的 u h s及w和q各为多少 知定压比热cP 1 004kJ kg K 气体常数取Rg 287 J kg K 15 分 解 1 2 定容过程 cv cp Rg 717J kg T2 T1p2 p1 386 575K t 113 425 4 分 q u 277