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一是非题1两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（）2闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（）3容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（）4理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为（）5对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。（）6工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。（）7对于过热水蒸气，干度（）8对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（）9膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量（）10已知露点温度、含湿量即能确定湿空气的状态。（）二选择题（10分）1如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则（）。（A）违反热力学第一定律；（B）违反热力学第二定律；（C）不违反第一、第二定律；（D）A和B。2压力为10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（）。A流速减小，流量不变（B）流速不变，流量增加C流速不变，流量不变（D）流速减小，流量增大3系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（）。（A）系统的初、终态；（B）系统所经历的过程；（C）（A）和（B）；（D）系统的熵变。4不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。（A）全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽（C）部分或全部水变成水蒸汽（D）不能确定5（）过程是可逆过程。（A）.可以从终态回复到初态的（B）.没有摩擦的（C）.没有摩擦的准静态过程（D）.没有温差的三填空题（10分）1理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_2蒸汽的干度定义为_。3水蒸汽的汽化潜热在低温时较_，在高温时较_，在临界温度为_。4理想气体的多变比热公式为_5采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_四、名词解释（每题2分，共8分）1卡诺定理：2理想气体3水蒸气的汽化潜热5含湿量五简答题（8分）1.证明绝热过程方程式2.已知房间内湿空气的、温度，试用Hd图定性的确定湿空气状态。六计算题（共54分）1质量为2kg的某理想气体，在可逆多变过程中，压力从0.5MPa降至0.1MPa，温度从162降至27，作出膨胀功267kJ，从外界吸收热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容和kJ/(kgK)，并将此多变过程表示在图和图上（图上先画出4个基本热力过程线）。（14分）2某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar，t1=370,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20,试求：汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率（15分）3压气机产生压力为6bar，流量为20kg/s的压缩空气，已知压气机进口状态=1bar，=20，如为不可逆绝热压缩，实际消耗功是理论轴功的1.15倍，求压气机出口温度及实际消耗功率P。（已知：空气=1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)）。（15分）4一卡诺循环，已知两热源的温度t1=527、T2=27,循环吸热量Q1=2500KJ，试求：（A）循环的作功量。（B）排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分)一是非题（10分）1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、二选择题（10分）1、B2、A3、A4、A5、C三填空题（10分）1、大于0，小于;2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量3、小，大，04、5、i=（PZ+1/P1）1/Z四、名词解释（每题2分，共8分）卡诺定理：1所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等，与采用哪种工质无关。2在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身的体积可以忽略，而分子间平均距离很大，分子间相互吸引力小到可以忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型。水蒸气的汽化潜热：将1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值，称为相对湿度。五简答题（8分）1、证明：据能量方程：由于，代入上式得即或整理得出上式即为绝热过程方程式。2、答：在hd图上，沿温度值为的温度线，与相对湿度线交于一点a，从a点沿等焓线与温度值为的温度线交于一点b，b点几位室内空气状态参数。如右图所示。六计算题（共54分）1、=1.2437kJ/（kgK）和=0.9567kJ/（kgK）2、背压为0.275MPa，出口流速12526.3kg/s3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.6614、功量：1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K一是非题（10分）1系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。（）2不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（）3工质经历一可逆循环，其ds=0，而工质经历一不可逆循环，其ds0。（）4理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为（）5对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。（）6对于过热水蒸气，干度（）7在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：=恒量，Ssys+Ssur=恒量。（）8对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（）9膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量（）10在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。（）二选择题（10分）1湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_（A）U=0（B）U0（C）U0（D）U0或U02压气机压缩气体所耗理论轴功为_（A）（B）（C）p1v1p2v3多级（共Z级）压气机压力比的分配原则应是_（A）i=（PZ+1+P1）/Z（B）i=（PZ+1/P1）1/Z（C）i=PZ+1/P1（D）i=（PZ+1/P1）/Z4工质熵减少的过程_（A）不能进行（B）可以进行（C）必须伴随自发过程才能进行5闭口系统功的计算式W=U1U2_适用于可逆与不可逆的绝热过程。只适用于绝热自由膨胀过程。只适用于理想气体的绝热过程。只适用于可逆绝热过程。三填空题（10分）1理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_；多变指数n=，系统与外界传热量q=_。2卡诺循环包括两个_过程和两个_过程3水蒸汽的汽化潜热在低温时较_，在高温时较_，在临界温度为_。4在TS图上，定压线的斜率是_；定容线的斜率是_5理想气体音速的计算式：_，马赫数的定义式为：_四、名词解释（每题2分，共8分）1孤立系统2焓3热力学第二定律及数学表达式5相对湿度五简答题（8分）1.闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ，系统熵增加20kJK，问这一过程能否实现，为什么2.已知房间内湿空气的、温度，试用Hd图定性的确定湿空气状态。六计算题（共54分）1空气的初态为p1=150kPa，t1=27，今压缩2kg空气，使其容积为原来的。若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种情况下的终态参数，过程热量、功量以及内能的变化，并画出p-v图，比较两种压缩过程功量的大小。（空气：=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）2某热机在T1=1800K和T2=450K的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ，试计算：（A）循环的最大功？（B）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K，在过程中与低温热源的温差为50K，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ，则热机的热效率是多少？（14分）3已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kgK和k=1.36，并以流量m=45kg/s流经一喷管，进口p1=1bar、T1=1100K、c1=1800m/s。喷管出口气体的压力p2=0.343bar，喷管的流量系数cd=0.96；喷管效率为h=0.88。求合适的喉部截面积、喷管出口的截面积和出口温度。（空气：=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）一是非题（10分）1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、二选择题（10分）1、B2、C3、B4、B5、A三填空题（10分）1、功W;内能U2、定温变化过程，定熵变化3、小，大，04、对数曲线，对数曲线5、，四、名词解释（每题2分，共8分）孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。焓：为简化计算，将流动工质传递的总能量中，取决于工质的热力状态的那部分能量，写在一起，引入一新的物理量，称为焓。热力学第二定律：克劳修斯(Clausius)说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(KelvinPlank)说法：不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值，称为相对湿度。五简答题（8分）1、答：能实现对于可逆过程的熵有：，则系统从热源取热时的可能达到的最小熵增为：，因此该过程是可以实现的。2、答：在hd图上，沿温度值为的温度线，与相对湿度线交于一点a，从a点沿等焓线与温度值为的温度线交于一点b，b点几位室内空气状态参数。如右图所示。六计算题（共54分）1解：1、定温压缩过程时：据理想气体状态方程：可知初状态下体积：据：，定温过程，即，且，因此有即定温压缩终态参数为：，等温过程，内能变化为零，即：压缩功：据热力学第一定律：该过程放出热量：2、可逆绝热压缩过程：同样可知：据绝热过程方程式：据：，可知：即可逆绝热压缩终态参数为：，因为该过程为可逆绝热压缩，因此：kJ内能变化为：过程的压缩功为：2解：（A）按照卡诺循环时，热效率为：能够达到的最大的功为：（B）工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K，在过程中与低温热源的温差为50K的情况下：转变的功为：3 答案：喉部截面积m2，喷管出口的截面积m2，出口截面处气体的温度为828.67K2012工程热力学考题（A）一、简答题（共30分）图1 1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。有人判断循环1-2-3-a-1的热效率高于循环1-b-3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分）2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K，低温热源温度为300 K，循环的热效率。现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分）3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分）二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa、温度20，喷嘴内径为0.002m时，射出水流温度20，压力100kPa，流速1000m/s，已知在200kPa、20时，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分）2、某太阳能供暖的房屋用580.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m3，比热容0.65kJ/(kgK)。若混凝土板在晚上从23冷却到18（室内温度），图2求此过程的熵产。（10分）3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比 =10，压缩冲程的起点状态是t1=35 、p1=100kPa。加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定值，且cp =1.004kJ/（kgK）， =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kgK)和0.12 kJ/(kgK)，求工质经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p5 = p1），画出循环T-s图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分）4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30和227。若空气作理想气体，比热容取定值, 气体常数=287； =1005。试计算（1）压气机的绝热效率；（2）压缩过程的熵变和作功能力损失（t0 = 20）（10+5分）。5、利用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100，流出时为饱和水，散热器内近似压力不变。若为维持室内温度恒定为20需供热72000kJ/h。求：（1）水蒸气的流量()；（2）以散热器为系统，求过程的熵变、熵流、熵产及损失，环境大气温度为0（7+8分）。饱和水和饱和水蒸气表摘录00.015152535701001100.00061120.00061170.00087250.00170530.00316870.00562630.0311780.1013250.1432430.001000220.001000180.001000080.001000940.001003020.001006050.001022760.001043440.00105156206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.00100010.00100280.00100410.00100530.00101030.00101720.00102990.00104320.00106050.0010925129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.82142012工程热力学考题（B）一、简答题（共30分）图1 1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。有人判断循环1-2-3-a-1的热效率等于循环1-b-3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分）2、有一种热机，以空气为工质，循环的高温热源温度为1000 K，低温热源温度为400 K，循环的热效率。现将循环工质改成含大量惰性气体的混合气体，则循环的热效率与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分）3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出改善蒸汽动力循环经济性的主攻方向是减少乏汽在冷凝器中放热量。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分）二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为150kPa、温度20，喷嘴内径为0.002 m时，射出水流温度20，压力97kPa，流速1000m/s，已知在150kPa、20时，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分）2、某太阳能供暖的房屋用4100.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m3，比热容0.65kJ/(kgK)。若混凝土板在晚上从25冷却到17（室内温度），图2求此过程的熵产。（10分）3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比 =8，压缩冲程的起点状态是t1=55 、p1=100kPa。加热过程中气体吸热600kJ/kg。假定比热容为定值，且cp =1.004kJ/（kgK）， =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kgK)和0.12 kJ/(kgK)，求工质经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p5 = p1），画出循环T-s图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分）4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为5.2，初终态温度分别为27和230。若空气作理想气体，比热容取定值, 气体常数=287； =1005。试计算（1）压气机的绝热效率；（2）压缩过程的熵变和作功能力损失（t0 = 20）（10+5分）。5、利用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100，流出时为饱和水，散热器内近似压力不变。若为维持室内温度恒定为20需供热100000kJ/h。求：（1）水蒸气的流量()；（2）以散热器为系统，求过程的熵变、熵流、熵产及损失，环境大气温度为5（7+8分）。饱和水和饱和水蒸气表摘录00.015152535701001100.00061120.00061170.00087250.00170530.00316870.00562630.0311780.1013250.1432430.001000220.001000180.001000080.001000940.001003020.001006050.001022760.001043440.00105156206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.00100010.00100280.00100410.00100530.00101030.00101720.00102990.00104320.00106050.0010925129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.82142012工程热力学考题(A)参考题解一、简答题（共30分）图1 1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。有人判断循环1-2-3-a-1的热效率高于循环1-b-3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（5分）答题要点：无法判断。因过程3-a-1和1-b-3均为不可逆，所以无法比较两个循环各自的q1和q2。2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K，低温热源温度为300 K，循环的热效率。现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （5分）答题要点：，据卡诺定理相同高温热源和低温热源间可逆循环热效率相同，与采用的工质性质无关。3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分）答题要点：将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉在热力学理论上没有向冷源放热，只从热源吸热而将其转变为功的热机违反热力学第二定律；从工程上看，乏汽压力远低于锅炉压力而压缩乏汽不仅压缩设备耗功巨大而且生产困难，无法实现。二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa、温度20，喷嘴内径为0.002m时，射出水流温度20，压力100kPa，流速1000m/s，已知在200kPa、20时，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分） 解 能量方程据题意，所以2、某太阳能供暖的房屋用580.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m3，比热容0.65kJ/(kgK)。若混凝土板在晚上从23冷却到18（室内温度），求此过程的熵产。（10分）解 混凝土板的质量混凝土板的释热量 混凝土的熵变 环境介质的熵变 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比 =10，压缩冲程的起点状态是t1=35 、p1=100kPa。加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定值，且cp =1.004kJ/（kgK）， =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kgK)和0.12 kJ/(kgK)，求图2工质经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p5 = p1），画出循环T-s图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分）解 （1）各点的温度和压力 循环热效率或 （2）据熵的特性状态参数，循环后恢复原值s = 0。（3）循环T-s图如右，由于循环吸热量不变，放热量减少，故循环热效率提高。4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30和227。若空气作理想气体，比热容取定值, 气体常数=287； =1005。试计算（1）压气机的绝热效率；（2）压缩过程的熵变和作功能力损失（t0 = 20）（10+5分）。解：（1）据题意，、 （2）考虑到熵是状态参数，而过程1-2s熵变为零及2s-2 在同一条等压线上，故因过程绝热，所以由熵方程得 5、利用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100，流出时为饱和水，散热器内近似压力不变。若为维持室内温度恒定为20需供热72000kJ/h。求：（1）水蒸气的流量()；（2）以散热器为系统，求过程的熵变、熵流、熵产及损失，环境大气温度为0（7+8分）。饱和水和饱和水蒸气表摘录00.015152535701001100.00061120.00061170.00087250.00170530.00316870.00562630.0311780.1013250.1432430.001000220.001000180.001000080.001000940.001003020.001006050.001022760.001043440.00105156206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.00100010.00100280.00100410.00100530.00101030.00101720.00102990.00104320.00106050.0010925129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.8214解：（1） （2） 2012工程热力学考题（B）一、简答题（共30分）图1 1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。有人判断循环1-2-3-a-1的热效率等于循环1-b-3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分）答题要点：无法判断。因过程3-a-1和1-b-3均为不可逆，所以无法比较两个循环各自的wnet及循环1-2-3-a-1的q1和循环1-b-3-4-1 q2。2、有一种热机，以空气为工质，循环的高温热源温度为1000 K，低温热源温度为400 K，循环的热效率。现将循环工质改成含大量惰性气体的混合气体，则循环的热效率与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分）答题要点：，据卡诺定理相同高温热源和低温热源间可逆循环热效率相同，与采用的工质性质无关。3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出改善蒸汽动力循环经济性的主攻方向是减少乏汽在冷凝器中放热量。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分）答题要点：乏汽在冷凝器中放热数量虽然巨大，但其含的可用能比例很低，减少乏汽在冷凝器中放热量虽在一定程度上可以提高循环的经济性，但从热力学第二定律观点看作为主攻方向有很大的局限性。二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为150kPa、温度20，喷嘴内径为0.002 m时，射出水流温度20，压力97kPa，流速1000m/s，已知在150kPa、20时，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分）解 能量方程据题意，所以 2、某太阳能供暖的房屋用4100.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m3，比热容0.65kJ/(kgK)。若混凝土板在晚上从25冷却到17（室内温度），求此过程的熵产。（10分）解 混凝土板的质量混凝土板的释热量 混凝土的熵变 环境介质的熵变 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比 =8，压缩冲程的起点状态是t1=55 、p1=100kPa。加热过程中气体吸热600kJ/kg。假定比热容为定值，且cp =1.004kJ/（kgK）， =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环图2压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kgK)和0.12 kJ/(kgK)，求工质经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p5 = p1），画出循环T-s图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分）解 （1）各点的温度和压力 循环热效率 或 （2）据熵的特性状态参数，循环后恢复原值s = 0。（3）循环T-s图如右，由于循环吸热量不变，放热量减少，故循环热效率提高。4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为5.2，初终态温度分别为27和230。若空气作理想气体，比热容取定值, 气体常数=287； =1005。试计算（1）压气机的绝热效率；（2）压缩过程的熵变和作功能力损失（t0 = 20）（10+5分）。解：（1）据题意，、 （2）考虑到熵是状态参数，而过程1-2s熵变为零及2s-2 在同一条等压线上，故因过程绝热，所以由熵方程得 5、利用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100，流出时为饱和水，散热器内近似压力不变。若为维持室内温度恒定为20需供热100000kJ/h。求：（1）水蒸气的流量()；（2）以散热器为系统，求过程的熵变、熵流、熵产及损失，环境大气温度为5（7+8分）。饱和水和饱和水蒸气表摘录00.015152535701001100.00061120.00061170.00087250.00170530.00316870.00562630.0311780.1013250.1432430.001000220.001000180.001000080.001000940.001003020.001006050.001022760.001043440.00105156206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.00100010.00100280.00100410.00100530.00101030.00101720.00102990.00104320.00106050.0010925129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.8214解：（1） （2） （ 2012年考试）名词解释：准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。含湿量(比湿度)：在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量开尔文说法：只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。马赫数：工质（如气体和蒸汽）的流速Wg与当地音速C之比。临界压力比：气体速度等于当地音速的截面为临界截面，临界截面上的压力即临界压力Pcr与气体进口压力P1之比。Bcr=Pcr/P1.干度：工程上通常给出的“干度”表示1kg湿蒸汽中含有Xkg的饱和蒸汽。露点：未饱和空气中的过热蒸汽在水蒸气分压力不变的情况下，冷却至饱和蒸汽时的温度称为未饱和空气的露点，或湿空气中水蒸气分压力Pv相应的饱和温度即为露点。过热蒸汽：蒸汽温度t高于其压力p所对应的饱和温度ts，这种蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的P和T是两个相互独立的参数。熵增原理：孤立系统中，如进行的过程是可逆过程，其熵保持不变，如为不可逆过程，其熵增加，不论进行什么过程，其熵不可能减少。黑度：实际物体的辐射力E与同温度下绝对黑体的辐射力Eo之比值。=E/Eo,黑度表征着物体辐射力接近黑体辐射力的程度。灰体：在所有波长下，物体的单色辐射力与同温度，同波长下黑体单色辐射力之比为定值的物体。临界热绝缘直径：当圆管上所加的热绝缘层外径dx为某一特定值时，热阻值最小，单位管长传热量最大，此时的dx称为临界热绝缘直径。相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值黑体： 能全部吸收外来射线，即的物体灰体： 指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似，