南京工业大学 化工热力学 阶段试题3

1、南京工业大学化工热力学阶段试题3（）卷（闭200-200学年第学期使用班级班级学号姓名题号一二三四五六七八总分得分一、选择题（共20小题，30分）1、（1.5分）气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓彳。A.增加B.减少C.不变D.不确定2、（1.5分）节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。A.卩=0B.卩0,经节流膨胀后，气体温度才会降低。在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。D.任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。12、（1.5分）作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽A.锅炉加热锅炉进水B.回热加热器

2、加热锅炉进水C.冷凝器加热冷凝水D.过热器再加热13、（1.5分）一封闭体系经过一变化，体系从25C恒温水浴吸收热量8000KJ，体系熵增25KJ/K,则此过程是。A.可逆的B.不可逆的C.不可能的14、（1.5分）关于制冷循环，下列说法不正确的是（）（A）冬天，空调的室外机是蒸发器。（B）夏天，空调的室内机是蒸发器。（C）冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的。（D）冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸发器吸收的热提供的。15、（1.5分）对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以下说法不正确的是（）（A）同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力（B）同一

3、Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。（C）对Rankine循环进行改进，采用再热循环。（D）对Rankine循环进行改进，采用回热循环。16、（1.5分）体系经不可逆循环又回到初态，则热温熵的循环积分A017、（1.5分）同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率（）A.相同B.低C.高D.不一定18、（1.5分）对膨胀作功过程，等熵效率的定义是不可逆绝热过程的作功量与可逆绝热过程的作功量之比。A）正确B）错误19、（1.5分）提高汽轮机的进汽温度和进汽压力可以提高蒸汽动力循环效率A）正确B）错误20、（1.5分）气体从高压向低压作绝热膨胀时，膨胀后气体的压力温度必然降低A）正确B）错

4、误二、填空题（共6小题，12分）1、（2分）对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是,对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是.2、（2分）孤立体系的熵增表达式是3、（2分）一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与时，此过程理想功。4、（2分）稳流体系熵方程中熵产生是体系内部所引起的。5、（2分）纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示大小。6、（2分）能量平衡时以热力学为基础，有效能平衡时以热力学为基础。三、判断题（共5小题，10分）1、（2分）冬天，使室温由10C升至20C，空调比电加热器更省电。（对）2、（2分）对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0。（错）3、（2

5、分）理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是卅的负值。（错）4、（2分）损失功与孤立体系的总熵变有关，总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少体系的不可逆性。（对）5、（2分）理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是卅的负值。（错）五、简答题（共3小题，18分）1、（6分）卡诺定理的主要内容是是么？2、（6分）如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度？3、（6分）什么是理想功、损失功

6、？六、计算题（共2小题，30分）1、（15分）某动力循环的蒸汽透平机，进入透平的过热蒸汽为2.0MPa,400C，排出的气体为0.035MPa饱和蒸汽，若要求透平机产生3000kW功率，问每小时通过透平机的蒸汽流量是多少？其热力学效率是等熵膨胀效率的多少？假设透平机的热损失相当于轴功的5%。2、（15分）试比较如下几种水蒸汽，水和冰的有效能大小。设环境温度为298K。0.15MPa,160C,过热蒸汽；0.3MPa,160C,过热蒸汽；0.07MPa,100C,过冷蒸汽；100C，饱和蒸汽；0.1MPa,100C，饱和水；0.1MPa,0C,冰。闭）南京工业大学化工热力学阶段试题3（）卷试题参

7、考答案200-200学年第学期使用班级一、选择题（共20小题，30分）1、（1.5分）B2、（1.5分）A3、（1.5分）D4、（1.5分）D5、（1.5分）B6、（1.5分）A7、（1.5分）B8、（1.5分）A9、（1.5分）A10、（1.5分）A11、（1.5分）D12、（1.5分）B13、（1.5分）C14、（1.5分）C15、（1.5分）B16、（1.5分）A17、（1.5分）B18、（1.5分）A19、（1.5分）A20、（1.5分）A二、填空题（共6小题，12分）1、（2分）U=Q+WH+1/2AU2+gAz=Q+W或厶H+E+E=Q+Wskps2、（2分）ds03、（2分）环境

8、基态完全平衡4、（2分）不可逆性5、（2分）汽化熵6、（2分）第一定律；第二定律三、判断题（共5小题，10分）TOC o 1-5 h z1、（2分）72、（2分）x3、（2分）x4、（2分）75、（2分）x五、简答题（共3小题，18分）1、（6分）所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，以可逆热机效率最大，所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等，与工作介质无关。n=1T2/T1max2、（6分）采用节流原理，当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽，测定过热蒸汽的温度、压力得知过热蒸汽的焓值，从而求得湿蒸汽的干度。3、（6分）理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行

9、时，理论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功。损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。Wl=W-Wacid六、计算题（共2小题，30分）1、（15分）解：进出透平机的蒸汽状态见下图所示，焓、熵值从附录水蒸汽表中查到，按稳流系统热力学第一定律对透平机进行能量衡算，AH=Q-WsTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark32 o Current Document m（H-H）=5%W-W=-0.95W则21sss HYPERLINK l bookmark34 o Current Document -0.95W-0.95x3000 x36004,7

10、7m=s=166504kg-h-1蒸汽流量H2-H12631.4-3247.6按本题意，等熵膨胀的空气应该是湿蒸汽，即为饱和蒸汽和饱和水的混合物，此时熵值即为饱和蒸汽和饱和水的熵按比例混合，从附录查得饱和蒸汽的熵g右53kJ1K1,从饱和水性质表查得饱和液体的熵，Si二0,9875kJkg-1K-1设空气中气相重量百分含量为x,则7.1271=7.7153Xx+(l-x)X0.9875解得x=0.9126空气的焓值H=xXH+(1-x)H.gl=0.9126X2631.4+(1-0.9126)X304.25=2428.0kJkg-1定熵效率序号t,cP,MPaH,kJkg-1S,kJkg-1K-1B,kJkg-10250.1104.890.3674011600.152792.87.4665572.421600.32782.37.1276662.931000.072680.07.5341439.441000.12676.27.3614487.151000.1419.041.306934.2600.1-334.4-1.224735.22、(15分)解：由水和水蒸汽性质表