秋季工程热力学期中考试市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

2004秋季工程热力学期中考试工程热力学期中考试习题讲解习题讲解1第1页简答题简答题、两个质量和比热（cm）相同，温度分别为TA和TB固体进行热交换，请推导说明到达热平衡过程是一个不可逆过程。2第2页简答题简答题1、解：TA,mTB,m传热传热假如此系统熵增大于零，则过程不可逆。假如此系统熵增大于零，则过程不可逆。孤立系孤立系3第3页简答题简答题1、解：直接传热，则平衡温度，所以过程不可逆。所以过程不可逆。4第4页简答题简答题1、解：普通错误：认为热源温度恒定5第5页简答题简答题、有些人说，依据卡诺定理，一切不可逆机效率必小于可逆机效率。是否正确？请说明理由。6第6页简答题简答题、解：要注意是否同温限或同等效温限，这么才能比较。7第7页简答题简答题、写出熵和焓定义式，理想气体定容过程焓改变解：解：8第8页简答题简答题、某系统处于某一状态，该系统 Exergy指是什么？Exergy指是系统从当前任意状态指是系统从当前任意状态可逆可逆地改变到与地改变到与指定环境指定环境相平衡状态时，相平衡状态时，理论上所能做出理论上所能做出最大有用功最大有用功或或消耗最消耗最小有用功小有用功。9第9页简答题简答题、某系统处于某一状态，该系统 Exergy指是什么？做出最大有用功，如做出最大有用功，如消耗最小有用功，如冷量消耗最小有用功，如冷量10第10页简答题简答题、膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区分？有何联络？对流开工质，微分形式能量方程对流开工质，微分形式能量方程11第11页简答题简答题、膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区分？有何联络？所以，所以，12第12页简答题简答题、理想气体经历绝热节流过程，节流前后状态参数压力、温度、比容、内能、焓、熵怎样改变？解：解：13第13页简答题简答题7、系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为何？解：假如你认为系统是闭口系，由解：假如你认为系统是闭口系，由则有则有必定放热必定放热14第14页简答题简答题7、系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为何？解：假如认为系统是开口系，据题意有解：假如认为系统是开口系，据题意有15第15页简答题简答题、三块相同金属块被加热到温度TA，第一块快速被冷却到环境温度T0，其熵变为；第二块在环境中迟缓冷却到T0，其熵变为；第三块先与温度为TB(TA TB T0)热源接触，到达平衡后再被冷却到环境温度T0，其熵变为；试说明这三个过程、和大小关系。16第16页简答题简答题、解：熵是状态量，熵变与过程无关，熵是状态量，熵变与过程无关，17第17页简答题简答题、某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一个新型节能冷柜，在30室温下，制冷温度为-40时，制冷系数仍能够到达4，请你判断一下是否可能实现。18第18页简答题简答题解：一、过程可逆时，一、过程可逆时，所以，不可能。所以，不可能。二、也能够用孤立系熵增原理来判断。二、也能够用孤立系熵增原理来判断。19第19页简答题简答题1010、因为绝热压缩过程不向外散热，故绝热压缩过程所消耗压缩轴功最少。20第20页简答题简答题1010、解：能够看出绝热压缩耗功最大。能够看出绝热压缩耗功最大。21第21页简答题简答题1010、解：也能够详细求等温、多边、绝热压缩过也能够详细求等温、多边、绝热压缩过程程技术功表示式技术功表示式，比较一下大小。，比较一下大小。22第22页作图题作图题1、解：Tpv23第23页作图题作图题pv等压线和等容线在等压线和等容线在T-s上上斜率都应为正斜率都应为正。作错图作错图24第24页作图题作图题作错图作错图pv等压线和等容线在等压线和等容线在T-s上都应该是上都应该是凹曲线凹曲线。25第25页作图题作图题-正循环正循环sspppp26第26页作图题作图题-逆循环逆循环sspppp27第27页计算题计算题1、某绝热容器中盛有压力为8MPa氧气，因为该容器漏气，容器内氧气压力降为2.0MPa，求遗漏氧气质量占原有氧气质量百分之几。（10分）分）28第28页计算题计算题1、解：、解：方法一方法一选容器为对象，开口系。容器绝热迟缓漏气，在整个过程中容器内气体一直满足，V这个过程上课时曾经推导过。气体比容气体比容29第29页计算题计算题1、解：、解：方法一方法一选容器为对象，开口系。V一些错误：、认为是定温过程；、直接假设泄漏到外部气体也是绝热膨胀，即使计算结果对。但这种假设是没有依据。30第30页计算题计算题1、解：、解：方法一方法一选容器为对象，开口系。容器绝热迟缓漏气，在整个过程中容器内气体一直满足，V31第31页计算题计算题1、解：、解：方法二方法二选最终残留在容器内气体为对象，为闭口系。容器绝热，迟缓漏气，所以气体是绝热膨胀过程。对可写出：32第32页计算题计算题1、解：、解：方法二方法二选最终残留在容器内气体为对象，为闭口系。容器绝热，迟缓漏气，所以气体是绝热膨胀过程。对可写出：33第33页计算题计算题、设有一恒温T2低温余热源和一恒温为T1（T1T2）高温热用户，已知环境温度为T0，而且T0T2，求：（15分）分）(1)在不消耗其它动力条件下，试设计出理想情况下，利用低温热源热向高温热用户提供热量Q1，而不违反热力学定律一个方案。(2)试推导出你设计这种方案热量利用率。热量利用率定义为Q1与低温余热源放出热量比值。(3)说明在理想情况下各种方案热量利用率均相同。34第34页计算题计算题-方案一方案一35第35页计算题计算题-方案二方案二36第36页计算题计算题-方案三方案三当然还有其它方案。当然还有其它方案。37第37页计算题计算题-证实同效率证实同效率方案方案理想情况：理想情况：过程可逆过程可逆证：证：对对任意可逆过程任意可逆过程，没有作功效力，没有作功效力损失损失,又与外界没有功交换，又与外界没有功交换，过程前后系过程前后系统统Ex不变不变。38第38页计算题计算题、某正循环可逆热机，在温度为30环境和4000kg0冰间工作，最终0冰变为30水，试求可逆机能对外作净功为多少？已知冰溶解热为333kJ/kg（冰在溶解过程中温度不变），水比热c=4.1868kJ/kg.K。（10分）分）39第39页计算题计算题、解：、解：方法一系统方法一系统可逆时，可逆时，40第40页计算题计算题、解：、解：方法二用冷量方法二用冷量Exergy求解。求解。可逆过程，可逆过程，41第41页计算题计算题、解：、解：错误一忘记是变温热源错误一忘记是变温热源错误二分不清高低温热源错误二分不清高低温热源高温热源作功公式，高温热源作功公式，用低温热源吸热量用低温热源吸热量错误三直接错误三直接42第42页一样错误不犯两次。一样错误不犯两次。世说新新语世说新新语43第43页end44第44页