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工程热力学 模拟试题(2)

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   工程热力学 模拟试卷(2)
  一、问答题(每题 4分,共40分)
  1.等压过程中工质初终两态的焓差等于该过程中所吸收或放出的热量,即Q=ΔH,这一结论是否只用于理想气体?为什么?
  2.用稳流能量方程分析锅炉,汽轮机,压气机的能量转换特点,得出对其适用的简化能量方程。
  3.闭口系经过一不可逆绝热过程后,是否可通过一个过程使该系统回到原来的状态?为什么?
  4.某绝热气缸内装有完全不可压缩的流体,若流体内部及活塞与气缸之间均无摩擦。试问:⑴气缸中的活塞能否对流体作功?⑵假定用某种方法把流体压力从2bar提高到40bar,流体的内能和焓有没有变化?
  5.热力学第二定律是否可表达为“功可以完全变为热,但热不能完全变为功”?这种说法有何不妥?
  6. 简述缩放喷管随背压Pb升高(但仍小于临界压力Pcr)时喷管内气流速度、流量的变化。
  7. 在压缩比ε及吸热量 q相同的情况下,活塞式内燃机的定容加热、定压加热、混合加热循
  环的热效率何者最大?何者最小?为什么?
  8.试在T-s图上表示出水蒸气理想朗肯循环,并以热力学状态参数焓h表达该循环的净功∮δw,
  吸热量Q1,放热量Q2以及热效率ηt。
  9. 压气机采用什么压缩过程最为经济?为了达到这一目的应该采取什么措施?
  10.湿空气中的水蒸气处于状态A。试在p-v图及T-s图上标出该湿空气的露点td及等 温加湿达到的饱和点S。
  
  二、计算题(每题15分,共60分)
  1.初态为4×105Pa,250℃的空气绝热流过一个喷管。已知背压为1×105Pa,质量流量为4kg/s,喷管效率为0.96。试求:(1)喷管的类型;(2)出口流速;(3)喷管出口截面积。
  (空气Cp= 1004 J/kg.K, Rg=0.287 kJ/kg.K, K=1.4,临界压比νcr=0.528)
  2.1kg空气由P1=1×105Pa,T1=400K定温压缩到终态,P2=10×105Pa,过程中气缸壁和T0=300K的环境换热。在下述两种情况下,计算气体的熵变、环境的熵变、气体和环境组成的系统的总熵变化以及作功能力损失:
  ⑴、气体经历了一个可逆等温压缩过程; 
  ⑵、气体经历了一个不可逆等温压缩过程,该过程中实际消耗的功比可逆等温压缩的耗功多25%。(已知空气的Rg=0.287 kJ/kg.K)。
  3.有人声称设计了一整套热设备,可将65℃的热水的20%变成100℃的高温水,其余80%的热水由于将热量传给温度为15℃的大气,最终水温也降到15℃。你认为这种方案在热力学原理上能不能实现?为什么?若能实现,那么65℃热水变成100℃的高温水的极限比率为多少?(水的Cp=4.18kJ/kg.k)
  4.某氨蒸汽压缩制冷系统,已知进压缩机时为饱和干蒸汽,其焓值h1=1570KJ/kg,经绝热压缩后h2=1725kJ/kg,经冷凝器放热为饱和液体,其焓值h3=450kJ/kg,制冷量为1.5×105kJ/h。试求:
  (1).氨的循环流量,(2).制冷系数,(3).冷却水流量(已知冷却水经氨冷凝器后温度升高10℃,水的定压比热CP=4.18KJ/kg.k)(4).将过程表示在lgp-h图。
 
 

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