2002年10月-工程热力学(二)-试卷及答案.

3．比热容cp为定值的冷热流体，热流体T1，冷流体T2，定压混合后的温度为T，其每公斤热流体熵的变化量为（　A　）

A．    B．   C．   D． 

4．在理想气体的多方程中，多方指数n取实数值的范围是（B　　

A．    B．  C．   D． 

5．用干湿温度计测量未饱和湿空气的露点时，湿球温度tw，干球温度t和露点tDP之间的关系是（A　　）A．tDPtw>t C．tDP=tw=t       D．tw > tDP >t

6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C　　）

A．增大 B．减小 C．不变 D．可能增大，也可能减小

7．适用于（A）A．可逆过程，理想气体               B．不可逆过程，理想气体C．可逆过程，实际气体               D．不可逆过程，实际气体

8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C　　）A．提高循环初参数                   B．降低循环终参数C．提高平均吸热温度                 D．提高汽轮机的相对内效率

9．活塞式压气机采取分级压缩（　C　）A．能省功        B．不能省功       C．不一定省功       D．增压比大时省功

10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg压缩空气的耗功量（C）A增大  B．减小C．不变  D．的变化视具体压缩空气的耗功量

11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C）A．反应物的种类  B．反应温度C．反应速度D．反应压力

12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C）A．渐缩喷管B．渐扩喷管C．缩放喷管D．前后压差较大直管

13．水蒸汽h－s图上定压线（C．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线

14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D）

A．增大空气流量 B．提高增压比C．减小空气流量                    D．降低增压比

15．在范德瓦尔方程中，常数b为考虑气体　　　　而引入的修正项。（C）A分子间内位能  B．分子运动动能C．分子本身体积D．分子间相互作用力

二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w等于（AC　　）A．    B．    C．    D．    E．(p2v2－p1v1)

17．适用于   AC

A．可逆过程，理想气体    B．不可逆过程，理想气体    C．可逆过程，实际气体D．不可逆过程，实际气体  E．任意过程，任意气体

18．再热压力若选得合适，将使（BCDE　　）

A．汽耗率提高B．热耗率提高 C．循环热效率提高

D．排汽干度提高E．平均吸热温度提高

19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE　　）A．流量变小B．流量不变 C．流量变大   

D．出口压力变大E．出口速度变大

20．不可逆循环的热效率（BE　　）

A．低于可逆循环的热效率

B．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率

C．高于可逆循环的热效率

D．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率

E．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率

三、填空题

21．理想气体的可逆过程方程式常数，当n＝　　∞　　　　　时，即为等体过程。

22．在一定的压力下，当液体温度达到　　　饱和　　　　时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。

23．湿空气的绝对温度是指lm3湿空气中所含水蒸汽的　　质量　　　　　　。

24．火电厂常用的加热器有表面式和　　　混合　　　　式。

25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的

　状态变化　　　　　规律是相同的。

26．理想气体的绝热节流效应是　　零效应　　　　　。

27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式　　　Q＝V0　　　　。

28．图示通用压缩子图上一状态点A，其位置表明：

在该状态下气体分子之间的相互作用力

主要表现为　排斥　　　力。

29．正循环是　　　将热变功　　　　　的循环。

30．热力过程中工质的变化量只取决于过程的　　初终状态　　　　　，而与过程的路径无关。

四、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

31．工质：实现热能与机械能互相转换的中间媒介物质称为工质。

32．燃气轮机装置的回热度：实际回热所利用的热量与极限回热利用的热量之比。

33．水的临界点：在一定温度和压力下，饱和水及饱和汽已不再有区别。这一温度及压力在状态参数图上所对应的点。

34．混合气体的分体积：各组分气体在温度等于混合气体的温度，压力等于混合气体的总压力的条件下，单独占有的体积。

35．体积功：由于热力系的体积变化而与外界交换的功量。

五、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）

36．简述功和热量的主要共同特征。（1）功和热量都是系统之间能量传递的度量；　　　　　

（2）都必须穿越系统边界； （3）都是过程量。　　　　　　　　　　　　　　　　　

37．当工质入口参数不变的情况下，用什么方法可以改变既定渐缩喷管的流量？流量是否可任意增大？为什么？对渐缩喷管可采用改变进出口压力的办法来改变流量，（2分）但当压力比达到临界压力比时，流量达最大流量，此时再降低背压也不会使流量增大。最大流量受到临界压力的。（3分）

38．分析电厂采用回热后，　提高循环热效率外，对锅炉、汽轮机、凝汽器产生的影响。

（1）采用回热后：虽然汽耗率增加但热耗率降低了，锅炉中换热量减少，故换热面积减小。（2）汽轮机最后几级流量减少，使汽轮机第一级叶片太短，最末一级叶片太长的问题得到改善。（3）因排汽量减少，凝汽器换热面也可减少

39．在实际设备中，多方指数n在整个变化过程中不是一个确定的值。在热工计算中，为了简便，当n的变化范围过大或不大时，应如何处理？

当n的变化范围过大时，可将实际过程分段，每一段近似认为不变，各段的n不可不同。

当n的变化范围不大时，可用一个不变的平均多方指数近似实际的n。

40．从热力学第二定律的角度看，从相同的初温加热，吸取相同的热量，气体的定体、定压、定温哪种过程好？为什么？

定体过程最好，定压次之，定温最差。原因是在此情况下吸取相同的热量中定体过程的废热最小，定压次之，定温最多。

六、计算题（本大题共4小题，共25分）

41．lm3空气，p1＝2×105Pa，定温膨胀到体积为原来的两倍，求全部气体所作的膨胀功和气体的吸热量。

42．朗肯循环如右图，各点焓值为：

h1=34kJ/kg，

h2=1982kJ/kg，

h3=121kJ/kg，

h4=134kJ/kg，

求该循环的热效率ηt和汽耗率？（5分）

                         （3分）

   （2分）

如果ηt和d0的计算中都忽略水泵耗功，也视正确计算。

43．3kg空气，温度为20℃，压力为1MPa，向真空作绝热自由膨胀，体积增加了4倍，求此过程的有效能损失。当时环境温度为27℃，空气的折合分子量为28.9。（5分）

44．压力p1＝0.1MPa，温度t1=20℃的空气，定体加热到t2=300℃后又定温膨胀到p3＝0.1MPa，并在该压力下经放热后回到初态，求：

1.该循环的最高压力；2.该循环的循环热效率；3.画出该循环的T－S图。

（比热取定值，空气折合分子量为28.9）