工程的熱力學期末復習地的題目答案詳解

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1、實用標準文檔江蘇科技大學《工程熱力學》練習題參考答案第一單元一、判斷正誤并說明理由：1.給理想氣體加熱，其熱力學能總是增加的。錯。理想氣體的熱力學能是溫度的單值函數(shù)，如果理想氣體是定溫吸熱，那么其熱力學能不變。1.測量容器中氣體壓力的壓力表讀數(shù)發(fā)生變化一定是氣體熱力狀態(tài)發(fā)生了變化。錯。壓力表讀數(shù)等于容器中氣體的壓力加上大氣壓力。所以壓力表讀數(shù)發(fā)生變化可以是氣體的發(fā)生了變化，也可以是大氣壓力發(fā)生了變化。2.在開口系統(tǒng)中，當進、出口截面狀態(tài)參數(shù)不變時，而單位時間內流入與流出的質量相等，單位時間內交換的熱量與功量不變，則該系統(tǒng)處在平衡狀態(tài)。錯。系統(tǒng)處在穩(wěn)定狀態(tài)，而平衡狀態(tài)要求在沒有外界

2、影響的前提下，系統(tǒng)在長時間內不發(fā)生任何變化。3.熱力系統(tǒng)經過任意可逆過程后，終態(tài)B的比容為vB大于初態(tài)A的比容vA，外界一定獲得了技術功。錯。外界獲得的技術功可以是正，、零或負。4.在朗肯循環(huán)基礎上實行再熱，可以提高循環(huán)熱效率。錯。在郎肯循環(huán)基礎上實行再熱的主要好處是可以提高乏汽的干度，如果中間壓力選的過低，會使熱效率降低。6．水蒸汽的定溫過程中，加入的熱量等于膨脹功。錯。因為水蒸汽的熱力學能不是溫度的單值函數(shù)，所以水蒸汽的定溫過程中，加入的熱量并不是全部用與膨脹做功，還使水蒸汽的熱力學能增加。7．余隙容積是必需的但又是有害的，設計壓氣機的時候應盡可能降低余隙比。對。余隙容積的存

3、在降低了容積效率，避免了活塞和氣門缸頭的碰撞，保證了設備正常運轉，設計壓氣機的時候應盡可能降低余容比。8．內燃機定容加熱理想循環(huán)熱效率比混合加熱理想循環(huán)熱效率高。錯。在循環(huán)增壓比相同吸熱量相同的情況下，定容加熱理想循環(huán)熱效率比混合加熱理想循環(huán)熱效率高；但是在循環(huán)最高壓力和最高溫度相同時，定容加熱理想循環(huán)熱效率比混合加熱理想循環(huán)熱效率低。9．不可逆過程工質的熵總是增加的，而可逆過程工質的熵總是不變的。錯。熵是狀態(tài)參數(shù)，工質熵的變化量僅與初始和終了狀態(tài)相關，而與過程可逆不可逆無關。10．已知濕空氣的壓力和溫度，就可以確定其狀態(tài)。錯。濕空氣是干空氣與水蒸汽的混合物，據狀態(tài)公理，確定濕空

4、氣的狀態(tài)需要三個狀態(tài)參數(shù)。精彩文案實用標準文檔二、簡答題：1.熱力學第二定律可否表示為：機械能能完全轉換為熱能，而熱能不能全部轉換為機械能。不可以。機械能可以無條件地轉化為熱能，熱能在一定條件下也可能全部轉化為機械能。2.試畫出蒸汽壓縮制冷簡單循環(huán)的T-s圖，并指出各熱力過程以及與過程相對應的設備名稱。Ts12340蒸汽壓縮制冷簡單循環(huán)的T-s圖.1-2為定熵壓縮過程，在壓縮機中進行；2-3為定壓冷凝過程，在冷凝器中進行；3-4是節(jié)流降壓過程，在節(jié)流閥中進行；4-1為定壓蒸發(fā)過程，在蒸發(fā)器中進行。3.用蒸汽作循環(huán)工質，其放熱過程為定溫過程，而我們又常說定溫吸熱和定溫放熱最為有利，

5、可是為什么蒸汽動力循環(huán)反較柴油機循環(huán)的熱效率低？考察蒸汽動力循環(huán)和柴油機循環(huán)的熱效率時，根據熱效率的定義知道，熱效率的大小與平均吸熱溫度和平均放熱溫度有關。平均吸熱溫度越高，熱效率越高。蒸汽動力循環(huán)由于受到工質和材料的限制，其平均吸熱溫度是600℃左右；而柴油機循環(huán)的平均吸熱溫度是1300℃左右，所以蒸汽動力循環(huán)反較柴油機循環(huán)的熱效率低。4.壓氣機按定溫壓縮時氣體對外放出熱量，而按絕熱壓縮時不向外放熱，為什么定溫壓縮反較絕熱壓縮更為經濟？pv0P1P212T2s壓氣機定溫壓縮與絕熱壓縮時所需要外界提供的功不一樣，而需要外界提供的功等于壓縮過程的技術功，定溫壓縮的技術功比絕熱壓縮的

6、技術功小，所以定溫壓縮反較絕熱壓縮更為經濟。如p-v圖所示的壓縮過程，可以看出定溫壓縮的技術功是P1-1-2T-p2-p1的面積，絕熱壓縮的技術功是P1-1-2s-p2-p1的面積。顯然定溫壓縮的技術功比絕熱壓縮的技術功小。精彩文案實用標準文檔三.計算題：1.1kg氧氣置于圖所示的氣缸內，缸壁能充分導熱，且活塞與缸壁無摩擦。初始時氧氣壓力為0.5Mpa、溫度為27℃。如果氣缸長度為2L，活塞質量為10kg，試計算拔除銷釘后，活塞可能達到的最大速度。氧氣的比熱容，k=1.395，l2l銷釘p0=0.1Mpat0=27℃p=0.5Mpat=27℃解：取氣缸內的氧氣為研究對象。根據熱力

7、學第一定律知道，加入系統(tǒng)的熱量一部分用于增加系統(tǒng)的熱力學能，一部分用于對外做功。根據題意：活塞如果要達到最大速度，那么氧氣膨脹過程中吸入的熱量全部用于對外做功，所以氧氣的熱力學能不發(fā)生變化。由于氧氣可以看作理想氣體，而理想氣體的熱力學能是溫度的單值函數(shù)，所以氧氣膨脹過程為可逆定溫膨脹過程。設環(huán)境溫度為T0，環(huán)境壓力為P0，氧氣的質量為m，活塞的質量為M，活塞最大速度為Vmax。氧氣初始狀態(tài)的壓力為P1，溫度為T1，容積為V1，氧氣膨脹后的容積為V2，膨脹過程的膨脹功為W。所以有：