工程热力全面复习指南期末试卷及答案

是非题

1.两种湿空气I为相对•湿度相等，则吸取水蒸汽的能力也相等。()

2.闭口系统进行一放热过程，其病一定减少()

3.容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会变化。O

k-1

T

-1.理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的体现式为二=△[I)

T.

5.对所研究口勺多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，其成果与所取系统的形式无关。()

6.工质在相似的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质场内变化是同样的。()

7.对于过热水蒸气，干度工＞1()

8.对于渐维喷管，若气流的初参数一定,那么伴随背压啊减少，流量将增大，但最多地大到临界流量。()

9.膨胀功、流动功和技术功都是与乜程的途径有关的M程量()

io.已知露点温度含湿量d即能确定湿空气为状态。()

二.选择题(10分)

1.假如热机从热源吸热100kJ,对外作功lOOkJ,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lObar的气体通过潮缩喷管流入lbar■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，流量增氏

C流速不变，流域不变(D)流速减小，流就增大

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）系统的炮变。

4.不停对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其成果只能是（）。

（A）所有水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽

（C）部分或所有水变成水蒸汽（D）不能确定

5.O过程是可逆过程。

（A）.可以从终态答复到初态的（B）.没有摩擦的

（C）.没有摩擦的准鄢态过程（D）.没有温差IKJ

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‘/、’,皿温度,试用H-d图定性确实定湿空气状态。

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O.IMPa,温度从162c降至27℃,作出膨胀功

267kJ,从外界吸取热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容与和&[kJ/（kg・K）],并将此多变过程表达在〃一图

和T-S图上（图上先画出4个基本热力过程线）。（14分）

2.某蒸汽切力循环。汽轮机进U蒸汽参数为pl=13.5bar,tl=370I：,汽轮机出口蒸汽参数为p2=OQ8baM勺十饱和蒸汽，

设环境温度tO=2（TC,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=lbar,。=20'C,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H口温度G及实际消耗功率p。（己知：空气C「=1.004kJ/（kgK）,气体

常数R=O.287kJ/（kgK））。（15分）

4.一卡诺循环，已知两热源的温度tl=527C、T2=27C,循环吸热量Q1=25OOKJ,试求：（A）循环的作功量。（B）排放

给冷源的热量及冷源燧的增长。（10分）

一.是非题（10分）

1、x2、x3、x4、V5、V6、x7、x8、V9、xlO、X

选择题（10分）

1、B2、A3、A4、A5、C

三.填空题（10分）

1、不小于0,不不小于；

2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量

3、小，大，0

上式即为绝热过程方程式。h.

/t一一

2、答：在h-d图上，沿温度值为杵的温度线，与相对湿度线\^^=100%

tw.t-Za

夕=100%交于点a,从a点沿等培线与温度值为7的温度线交于一/d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、Cp=1.2437kJ/(kg«K)和Ci'=0.9567kJ/(kg・K)

2、背压为0.275MPa,出口流速12526.3kg/s

3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.661

4、功量:462.5kJ,排放给冷源的热量937.5U,冷源熠的增长3.125U/K—.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.不管过程与否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等J•初、终态的始差。

()

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gds>0。()

k-\

/\----

4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温变与压力的体现式为东—一

()

5.对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可报扩压管使用。()

6.对于过热水蒸气，干度X>1()

7.在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：石2+后”“=恒量，

△Ssys+AkSsu尸恒量。（）

8.对于渐络喷管，若气流的初参数一定，那么伴随背压的减少，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途径有关的过程量（）

10.在管道内定端流动过程中，各点的滞止参数相相似。（）

二.选择题（1U分）

1.湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化

(A)AU=0(B)AU>0

(C)△UVD(D)AUVO或AUA。

2.压气机压缩气体所耗理论轴功为.

222

(A)Jpdv(B)jd(pv)<c)jpdu+p!Vi-p2v

i।i

3.多级（关Z级）压气机压力比的分派原则应是

(A)Bi=:PZ+1+P1)/Z(B)Bi=(PZ+1/P1)1/Z

（C）Pi=PZ+l/Pl（D）Bi=（PZ+1/P1）/Z

4.工质燧成少的过程

（A）不能进行（B）可以进行

（C）必须住随自发过程才能进行

5.闭口系统功的计算式W=UI-U2

合用于可逆与不可逆的绝热过程。

只合用于绝热自由膨胀过程。

只合用于理想气体的绝热过程。

只合用于可逆绝热过程。

三.填空题（10分）

1.理想气体多变指数n=l,系统与外界传热量q=:多变指数叫±8,

系统与外界传热量q=°

2.卡诺循/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T-S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、名词解择（每题2分，共8分）

1.孤立系统

2.给

3.热力学第二定律及数学体现式

5.相对湿度

五简答题《分）

1.闭口系统从温度为300KH勺热源中取热500kJ,系统烯增长20kJ/K,问这一过程

能否实现，为何

2.已知房间内湿空气H勺/、温度，试用H—d图定性确实定湿空气状态。

六.计算题（共54分）

I.空气的初态为pl=150kPa,ll=27r,今压缩2怆空气，使其容积为本来的4。若分别进

行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种状况下的终态参数，过程热量、功量以及内能的变化，并画出p-v图，比

较两种压缩过程功境的大小。（空气：（p=1.004kJ/（kgK）,R=O.287kJ/（kgK））（20分）

2.某热机在T1=18（）（）K和T2=450KI内热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热10（X）KJ,试计算：（A）循环的最大功？

（B）假如二质在吸热过程中与高温热源口勺温差为l（K）K,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）假如循环过程中，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/kg-K和k=L36,并以流量m=45kg/s流经一喷管，进口pl=lbar.Tl=1100K.

cl=1800m/So喷管出口气体的压力p2=0.343bar,唠管的流量系数cd=0.96：喷管效率为n=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：p=i.004kJ/（kgK）,R=0.287kJ/（kgK））（20分）

是非题（10分）

1、J2、J3、X4、X5、76,X7、X8、J9、X10、V

二.选择题（10分）

1、B2、C3、BkB5、A

三.填空题（10分）

1、功W；内能U

2、定温变化过程，定斓i变化

3、小，大，0

4、对数曲线，对数曲线

,a-yjkpv=\JkRT"-&

四、名词解祥（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互换的系统。

焰：为简化计算，将流动工质传递的总能址中，取决于工质的热力状态的那部分能显，写在一起，引入一新叫物理珏,

称为培。

热力学第二定律：克劳修斯（Clausius）说法：不也许把热址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（Kelvin-Plank）说法：不也许制造只从-一种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：湿空气的绝对湿度夕丫与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度夕'的比值，称为相对湿度°,

五简答题（3分）

1、答：能实现

,6q,500AJ,,

对于可逆过程的烙有：ds=—,则系统从热源取热时的也许到达的最小焙增为：ds=-------\.67kJ/k,

T300K

/\s=20kJ/k>].67kJ/k.因此该过程是可以实现的。

2、答：在h-d图上，沿温度值为口勺温度线，与相对湿度线。=100%交于一点a,从a点沿等焰线与温度值为

，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）

外

1.解：1、定温压缩过程时：____

据理想气体状态方程：=mRT

可知初状态下体积

mRT2x0.287x(27+273)…。

1VZ=----=------------------=1148/773

p150x10-3

据：处=2必，定温过程，即4=7；,且％=,匕=287〃/，因此有

工《4

V

〃2=—/?!=4/?!=4x150=GOOkPa

匕

即定温压缩终态参数为：T2=300K,匕=287〃?'，p2=600kPa

等温过程，内能变化为零，即：AU=0kJ

压缩功：w=mRTIn且=2x0.287x3(X)xln—=-238.7AJ

p2600

据热力学第一定律：Q=4U+W

该过程放出热量：Q=W=-238.7ZJ

2、可逆绝热压缩过程：

同样可知：V,=-V,=287/«3

-4

据绝热过程方程式：/收=〃2学

p、=月(上»=150x43=1044.7W

岭

7^-1k-l1.4-1

据：」■=(匕)丁，可知：7；=1(21)?=(27+273)x4丁=445.8K

(%V2

即可逆绝热压缩终态参数为：匕=287//,小=1044.7kPa,(=445.8K

由于该过程为可逆绝热压缩，因此：Q=()kj

内能变化为：

△U=ct(r2-7；)=(1.004-0.287)x(445.8-300)=104.5。

过程的压缩功为：W=-A^=-104.5H

2.解：（A）按照卡诺循环时，热效率为:

比=「卫=「2=75%

Q7；1800

可以到达的最大的功为:

w=Q"=1000X75%=750V

（B）」：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的状况下:

W450+50

=70.6%

1800-100

转变的功为:

w==1000X70.6%=7060

3.答案：喉部截面积。=0.321喷管出口的截面积6=0.438m?,出口截面处气体的温度为828.67K

2023工程热力学I考题（A）

一、简答题（共30分）

1、图1中循环1-2-3-O-1和循环l-b-3-4-1都是不可逆循环。有

人判断循环1-2-3-Q-1的热效率高于循环11-3-4-1的热效率,你与

否同意他的说法，为何？（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

1200K,低温热源温度为300K,循环的热效率/。现将循环工质

改成理想气体，则循环的热效率么与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为何？（1。分）

3、“水蒸气口勺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宜

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、•种切割工具运用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa,温度20C,喷嘴

内径为0.002m时，射出水流温度20C,压力lOOkPa,流速1000m/s,已知在200kPa、20℃时，

v=0.001002mVkg,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5x8x0.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为

2300kg/m\比热容0.65kJ/（kg-K）。若混凝土板在晚上从23c冷却到18c（室内温度），求此过程的燧

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h=35匕、

pi=100kPa.加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定

Cp=1.004kJ/(kg.K),AC=1.4,求：⑴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，两过程的燧产分别为0.1kJ/（kg-K）和0.12

kJ/（kg-K）,求工质经循环后的熠变；（3）若膨胀过程持续到5（ps=pi）,画出循环Ts图，并分析

循环热效率提高还是卜降。（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,气体常数叫=287J/（kg-K）；cp=1005J/（kg-K）o试计算（1）压气机的

绝热效率：（2）压缩过程的熠变和作功能力损失“。=20℃）（10+5分）。

5、运用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100℃,x=0.85,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72023kJ/h。求：（1）水蒸气的流量（kg/s卜

（2）以散热器为系统，求过程的熠变、熠流、烯产及损失，环境大气温度为0℃（7+8分）。

饱和水和饱和水蒸气表摘录

{s}{5"}

We[〃鼠FLl;3人｛小«JkJkp3m,(J57KjI)kJ"KJ

00.J0061120.00100022206.154-0.052500.512500.6-0.00029.1544

0.010.30061170.00100018206.0120.002500.532500.S0.00009.1541

50.30087250.00100008147.04821.022509.712488.70.07639.0236

150.30170530.0010009477.91062.962528.072465.10.22488.7794

250.30316870.0010030243.362104.772546.292441.50.36708.5560

350.30562630.0010060525.222146.592564.382417.80.50508.3511

700.0311780.00102276S.0443293.012626.102333.10.95507.7540

1000.1013250.001043441.6736419.062675.712256.61.30697.3545

11001432430.0010S1S61.2106461.332691.262229.91.41867.2386

{叫小{〃"}小{sJu.lksK>

Wc\/m'ikg()m.'kgVJkJ.'kg

0.0015.94910.0010001129.18529.212513.292484.10.10568.9735

0.00324.11420.001002845.666101.072544.682443.60.35468.5758

0.00428.95330.001004134.796121.302553.462432.20.42218.4725

0.00532.87930.001005328.191137.722560.552422.80.47618.3830

0.0145.79880.001010314.673191.762583.722392.00.64908.1481

0.0260.06500.00101727.6497251.432608.902357.50.83207.9068

0.0581.33880.00102993.2409340.552645.312304.81.09127.5928

0.199.6340.00104321.6943417.522675.142257.61.30287.3589

0.2120.2400.00106050.88585504.782706.532201.71.53037.1272

0.5151.8670.00109250.37486640.352748.592108.21.86106.8214

2023工程热力学I考题（B）

一、简答题（共30分）

1、图1中循环1-2-3-。：和循环l-b-3-4-1都是不可逆循环。

人判断循环1-2-3-a-l的热效率等于循环l-b-3-4-1的热效率，

与否同意他的说法，为何？（10分）

2、有一种热机，以空气为工质，循环的高温热源温度为

1000K,低温热源温度为400K,循环的热效率/。现将循环图1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日勺变化？为

何？（10分）

3,“水蒸气口勺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

性口勺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、一种切割工具运用从喷喷射出的高速水流切割材料，供水压力为150kPa、温度20C,喷嘴

内径为0.002m时，射出水流温度20℃,压力97kPa,流速1000m/s,已知在150kPa、20℃时，

v=0.0010018m3/kg,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4x10x0.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土H勺密度为

2300kg/m$,比热容0.65kJ/（kg-K）。若混凝土板在晚上从25℃冷却到

17℃（室内温度），求此过程日勺炳产。（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,压缩冲程口勺起点状态是h=55C、p.lOOkPa。加热过程中气体吸热600kJ/kg.

假定比热容为定值，且Cp=L004kJ/（kg・K）.K=14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，两过程的焙产分别为O.lkJ/（kg.K）和O.12kJ/（kg.K）,求工

质经循环后的燧变：（3）若膨胀过程持续到5（p，=p。，画出循环7ks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2/℃和230℃。若空气作

理想气体，比热容取定值,气体常数勺=287J/（kg-K）；cF=1005J/（kg-K）o试计算（1）压气机的

绝热效率；（2）压缩过程的燧变和作功能力损失（t0=20℃）（10+5分）。

5、运用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100°C,x=0.92,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H勺流量（kg/s）：

（2）以散热器为系统，求过程的嫡变、燧流、燧产及损失，环境大气温度为5℃（7+8分）。

饱和水和饱和水蒸气表摘录

㈤、必卜工〉■}小｛盯也3匹{$LugKi｛门皿

00.J0061120.00100022206.154-0.052500.512500.6-0.00029.1544

0.010.30061170.00100018206.0120.002500.532500.50.00009.1541

50.30087250.00100008147.04821.022509.712488.70.07639.0236

150.30170530.0010009477.91062.962528.072465.10.22488.7794

250J0316870.0010030243.362104.772546.292441.S0.36708.5560

350.30562630.0010060525.222146.592564.382417.80.50508.3511

700.0311780.001022765.0443293.012626.102333.10.95507.7540

1000.1013250.001043441.6736419.062675.712256.61.30697.3545

11001432430.001051561.2106461.332691.262229.91.41867.2386

Wc{/}%{局"{〃葭{，}kJ鹏{sIkJ'XkgK)

0.0015.94910.0010001129.18529.212513.292484.10.10568.9735

0.00324.11420.001002845.666101.072544.682443.60.35468.5758

0.00428.95330.001004134.796121.3025S3.462432.20.42218.472S

0.00532.87930.001005328.191137.722560.552422.80.47618.3830

0.014.79880.001010314.673191.762583.722392.00.64908.1481

0.0260.06500.00101727.6497251.432608.902357.50.83207.9068

0.0581.33880.00102993.2409340.552645.312304.81.09127.5928

0.199.6340.00104321.6943417.522675.142257.61.30287.3589

0.2120.2400.00106050.88585504.782706.532201.71.53037.1272

0.5151.8670.00109250.37486640.352748.592108.21.86106.8214

2023工程热力学I考题（A）参照题解

一、简答题（共30分）

1、图1中循环1-2-3-a-l和循环1-6-3-4-1都是不可逆循环。有

人判断循环1-2-3-a-l的热效率高于循环l-b-3-4-1的热效率,你与

否同意他的说法，为何？（5分）

答题要点：无法判断。因过程3-0-1和l-b-3均为不可逆,因此

图1

无法比较两个循环各自的q1和

2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200K,低温热源温度为300K,循环

的热效率％o现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率么.与原循环热效率比较将发生什么样的

变化？为何？（5分）

答题要点：小=小，据卡诺定理相似高温热源和低温热源间可逆循环热效率相似，与采用日勺工

质性质无关。

3、“水蒸气日勺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口勺乏汽直

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H勺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H勺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

缩设备耗功巨大并且生产困难，无法实现。

二、计算题（共70分）

1、一种切割工具运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20C,压力内OkPa,流速1000m/s,已知在200kPa>20℃时,

v=O.OOIOO2mVkg,假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分）

CL,cA1OOOm/sxx(0.002m)~,.

解=—=f=--------------；-----=3.135kg/s

vv4x0.00l002m2/kg

能量方程

q+4+段+gzj—H+^+gz?卜吗"0

2

据题意，q—0、f]=弓、/=z,=Z],因此

+（〃2为一〃因）

=-(1°0°m/s)-+1ookpax0.001002m'/kg-200kPax0.001002mVkg

|_2x1000-J

=-5(X).0k.I/kg

P=/尸1=-3.135kg/sx500.0kJ/kg=-1567.2kW

2、某太阳能供暖的房屋用5x8x0.3m的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为

2300kg/m$,比热容0.65kl/（kgK）。若混凝土板在晚上从23.C冷却到18c（室内温度），求此过程的燧

产。（10分）

解混凝土板口勺质量

tn=pV=2300kg/m,x5inx8mx0.3m=27600kg

混凝土板的秆热量

Q=mc^T

=27600kgx0.65kJ/(kg-K)x(23C-18C)=89700kJ

混凝上的嫡变

(273+网K

=27600kgx().65kJ/(kg•K)xIn=-305.63kJ/K

(273+23)K

环境介质的燃变

89700kJ

=308.25kJ/K

A/(273+l8)K

S„=ASlso=AS,+=-305.63kJ/K+308.25kJ/K=2.62kJ/K

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九=35℃、

p,=100kPao加热过程中气体吸热GSOH/kgc假定比热容为定

cp=1.004kJ/(kg-K),K=1.4,求:(1)循环中各点的温度、

和循环热效率：(2)若循环压缩过程和膨胀过程均不可.逆，两过程的懒产分别为0.1kJ/(kg.K)和0.12

kJ/(kg-K),求工质经循环后的燧变：(3)若膨胀过程持续到55二1八)，画出循环「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

R3

v1=一

Pi

287J/(kg-K)x(35+273.15)K

=0.8844m3/kg

100x10'Pa

0.8844mVkg

=0.08844m3/kg

v2=-

10

上)=01MPaX1014=2.512MPa

=P.

6

p2v22.512xl0PaxO.08844m'/kgv

1、一-"—―//*4.U3lx

R287J/(kgK)

匕=v,=0.08844m'/kg

qj/fz":黑黑"J67952K

RT3_287J/(kgK)xl679.52K

P\==5.450MPa

0.08844m'/kg

匕-VJ

1.4

V2

〃4=P3=5.45MPax=0.217MPa

V_0.217X106Pax0,8844m,/kg_

-A----4-------------------------------------------OOo.OUK

R287J/(kgK)

循环热效率

，小，『工,668.60K-308.15K八

5=1-也=1---~L=1--------------------------------=0.602

qtT3f1679.52K-774.05K

或zz=1--1=1-一==0.602

"£=|O'4-'

(2)据烯的特性一一状态参数，循环后恢复原值zls=O。

(3)循环T-s图如右，由于循环吸热量不变，放热量减少,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R”287J/(kg・K)；cp=1005J/(kg-K；o试计算(1)压气机的

绝热效率；(2)压缩过程的隔变和作功能力损失(to=2O℃)(10+5分)。

带格式的：降低已5确

解：(1)据题意，［=(273+30)K=303K、4.=(273+227)K=500K、/=4.2

Pl=工(乃)2咏=303Kx4.2(L4-，VL4=456.7K<7；,

(2)考虑到端是状态参数，而过程1-2$燧变为零及2$-2,在同一条等压线上，故

T500K

=c

a%2.=A%+rIn—=1.005kJ/(kg-K)xIn-..........=0.091kJ/(kg-K)

7L4,456.7K

因过程绝热，.=()因此由燃方程得久=­⑵一斗=­⑵=()・091kJ/(kg-K)

/="Sg=(273+20)Kx0.09IkJ/(kg-K)=26.66kJ/kg

5、运用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100℃,x=0.85,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72023kJ/h。求：（1）水蒸气口勺流量（kg/s）：

（2）以散热器为系统，求过程的端变、焰流、墙产及损失，环境大气温度为0℃（7+8分）。

饱和水和饱和水蒸气表摘录

iP}MPu

｛打吟{九％{门2

Mc

00/XX)61120.00100022206.154-0.052500.512500.6-0.00029.1544

0.010.30061170.00100018206.0120.002500.532500.50.00009.1541

50.30087250.00100008147.04821.022509.712488.70.07639.0236

150.30170530.0010009477.91062.962528.072465.10.22488.7794

250.90316870.0010030243.362104.772546.292441.50.36708.5560

350.30562630.0010060525.222146.592564.382417.80.50508.3511

700.0311780.001022765.0443293.012626.102333.10.95507.7540

1000.1013250.001043441.6736419.062675.712256.61.30697.3545

11001432430.001051561.2106461.332691.262229.91.41867.2386

{〃上,{〃'}小｛，｝明{$IkA^kgK)

Me{I%{，}m%｛町叽VJkWgK)

0.0015.94910.0010001129.18529.212513.292484.10.10568.9735

0.00324.11420.001002845.666101.072544.682443.60.35468.5758

0.00428.95330.001004134.796121.302553.462432.20.42218.4725

0005378793OOO1OO5519113772756055?477R0476183830

0.0145.79880.001010314.673191.762583.722392.00.64908.1481

0.0260.06500.00101727.6497251.432608.902357.50.83207.9068

0.0581.33880.00102993.2409340.552645.312304.81.09127.5928

0.199.6340.00104321.6943417.522675.142257.61.30287.3589

0.2120.2400.00106050.88585504.782706.532201.71.53037.1272

0.5151.8670.00109250.37486640.352748.592108.21.86106.8214

解：（1）

R=/：'+芭(/?”―/?)=419.06kJ/kg+0.85x(2675.71-419.06)kJ/kg=2337.2kJ/kg

也=〃，=419.06kJ/kg

72OO3kJ/h

%=37.5kg/h=0.0104kg),s

*2月(2337.2-419.06)kJ/kg

(2)52=s'=1.3069kJ/(kg-K)

S]=S'+X](5S')

=1.3069kJ/(kg-K)+0.85x(7.3545-1.3069)kJ/(kg-K)=6.4474kJ/(kg-K)

&=4-4=L3069kJ/(kg•K)-6.4474kJ/(kg-K)=-5.1405kJ/(kg.K)

%-72000kJ/h

=-().068kJ/(K-s)

T-36(X)s/hx(204-273)K