工程热力学练习.doc

一、是非判断：
1．宏观热力性质不随时间而变化的系统称为平衡系统。
2．两种状态相同的同种气体，在闭口系统中进行绝热混合，则混合后的内能及熵均没有变化。
3．气体在绝热容器中作自由膨胀，则压力与温度之间存在下列关系T2/T1=（p2/p1）
4．热源和冷源的温差愈大，热效率愈高，致冷系数也愈大。
5．不可逆绝热稳定流动过程中，系统的熵变化为零，即△Ssys=0。 （ ）

6．给理想气体加热，其内能总是增加的。
7．工质放热，其熵一定减小。
8．干空气与湿空气在相同的压力和温度下，干空气比湿空气轻。
9．空气初压力为0.2MPa，出口处压力为0.1MPa，则对应采用渐缩渐扩喷管，以获得空气在喷管内的充分膨胀。
10．空气的相对湿度愈大，其含湿量也愈高。

二、填空
1．任何热力系统所具有的储存能是由 、 和 组成。
2．能量方程Tds=cvdT+dw适用的条件是 。
3．热力状态参数按其与相同质量的关系，可以分为二类。一类叫作强度参数，如 。另一类叫作广度参数，如 。
4．熵的计算式：△S=cv·ln(T2/T1)+R·1n(v2/v1)，适用于 过程。
5．采用多级压缩和中间冷却具有 和 的优点。
6．具有相同含湿量的两种饱和空气，温度高的相对湿度 ，温度低的其相对湿度 。
7．提高朗肯循环热效率的基本途径是 、 、
8．范德瓦尔斯气体模型是在理想气体的基础上修正了 因素之后得到的。

三、计算题
1．压力为pl=0.1MPa，温度为t1=17℃的空气0.4m3，被绝热压缩到P2=1.0MPa，然后定压冷却到初温17℃，最后等温膨胀到初压0.1MPa，试问：
1）该循环是正循环还是逆循环？
2）循环热效率及致冷系数是多少？
3）将该循环表示在P-V和T-S图上。
2．空气流经一渐缩喷管，在喷管内某截面处压力为0.343MPa，温度为540℃，速度为180米/秒，截面积为0.003m2，试求：
1）该处的滞止温度和滞止压力；
2）该处的当地音速及马赫数；
3）当出口的马赫数M=1时，求出口流速，气体压力以及温度。
3．两个质量为m和比热c为常数的相同物体初温均为T1，如将两个物体分别作为制冷机的热源和冷源，通过致冷机的工作，使一个物体温度下降到Tf。求：致冷过程的最小耗功。

4．在高温热源TH，中温热源TM及低温热源TL三个热源这间，安排一台可逆热机和一台可逆致冷机，如图所示。以可逆热机带动可逆致冷机工作，问当中间TM热源每放出100KJ热量将有多少热量传给了高温热源TH？
已知：TH=385K， TM=350K， TL=298K。

5．t1=32℃，Φ=0.65的湿空气送入降湿机中进行处理，湿空气先被冷却到t2=10℃的饱和状态，然后又被加热到t3=20℃，求：
1）湿空气在降湿机中被除去的水量（相对于1Kg干空气）；
2）湿空气终态相对湿度Φ3和水蒸气分压力。
饱和水蒸气的性质：
t(℃) 10 20 30 40
ps(MPa) 0.001227 0.002337 0.004242 0.007375
（湿空气的压力始终为0.1MPa，不得使用湿空气的h-d图）