一、填空题(每题2分,计10分) 1、当容器内的压力高于外界时,容器内的绝对压力P、表压力Pg和大气压力Pb之间的压力关系为: 。 2、对于简单可压缩系统,系统对外界做功的动力是 。 3、比熵变的定义式: 。 4、逆卡诺循环是由两个 过程和 过程组成的循环。 5、热力学第二定律关于传热的克劳修斯说法为: 。 二、是非题(每题2分,计12分,正确的在扩号内填“+”,错误的在扩号内填“-”。) 1、总热力学能U是强度状态参数。( ) 2、气体升温的过程必为吸热过程。( ) 3、未饱和湿空气的干球温度总是高于是球温度。( ) 4、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。( ) 5、定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程。( ) 6、定温定容自发反应过程方向的判据是dF>0。( ) 三、简答与证明题(每题5分,计25分) 1、使系统实现可逆过程的条件是什么? 2、对于1kg工质,写出热力学能、焓、自由能及自由焓的全微分(du、dh、df、dg)表达式。 3、对于理想气体,试推导:迈耶公式 。
 4、如图所示为蒸气压缩制冷的T-S图,试指出进行各热力过程相应设备名称,并写出制冷量和制冷系数的计算式。 5、简单分析蒸汽朗肯循环热效率的影响因素有哪些。 四.计算题(计53分)
1、一绝热刚体气缸,被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上, 气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的0.01m3的空气,另一侧储有同容积、同温度的空气,其压力为0.1MPa。去除销钉,放松活塞任其自由移动,最后两侧达到平衡。设空气的比热容为定值。试计算:1)平衡时的温度为多少?2)平衡时的压力为多少?3)两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值是多少?(本题13分)
2、如图为一烟气余热回收方案。设烟气比热容Cp=1.4kJ/(kg.K),Cv=11.4kJ/(kg.K)。试求: 1)烟气流经换热器时传给热机工质的热Q1; 2)热机放给大气的最小热量Q2; 3)热机输出的最大功W。(本题15分)
3、从锅炉采集的蒸气参数为p1=20bar,t1=300℃,h1=3019kJ/kg,流经汽轮机调节阀时发生节流,压力降为p2=18bar,汽机的排汽压力为p3=1.5bar,此时饱和状态参数为h3′=465.11kJ/kg,h3″=2693.6kJ/kg,有节流阀汽机排气的焓h3=2532kJ/kg,若锅炉来气直接进入汽机作功时排出的焓h3’=2512kJ/kg。 求①用h-s图表示节流的热力过程。 ②由于节流引起的干度变化。(本题12分)
4、一简单燃气轮机循环,压气机的循环增压比π=8:1,循环最高温度为1000℃,压气机进口温度为25℃,设压气机效率ηc=75%,燃气轮机效率ηT=85%。工质按空气及定值比热容计算,Cp=1.004kJ/(kg.K),试求:1)画出装置简图及T-S图;2)燃气轮机作功量和压气机耗功量;3)循环热效率。(本题13分)
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