工程热力学习题及答案.doc

题目类型 一、填空题 二、简答题 三、分析推理题 四、证明题 五、说明题 六、计算题 一、填空题（共30分，每空1分） 1、可逆过程是准静态过程的 充分 条件。 2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。 3、如大气压力为0.1MPa，则容器内真空度的最大值为 0.1 MPa。 4、处于平衡状态的系统，其内部不存在 势差 。 5、膨胀功、技术功以及系统进出口的流动功四者的关系式为wt+p2v2=w+p1v1 6、制冷系数的取值范围是 （0，+∞） 。 7、范德瓦尔方程提出的基本观点为： 实际气体分子本身占有体积，实际气体分子间存在吸引力 。 8、压缩因子的定义是 实际气体的比热与按理想气体求得的比热的比值 。 9、定容过程加给系统的热量用于提高系统的 内能 ；定压过程加给系统的热量用于提高系统的 焓 。 10、理想气体的真实比热不仅与 气体的种类有关 ，还与气体的 温度 有关。 11、气体总压力与分压力之间遵循 道尔顿定律 ；总容积与分容积之间遵循 阿密盖特定律 。 12、闭口系统的特点是 控制质量 ；开口系统的特点是 控制体积 。 13、理想气体绝热节流前后，熵 增大 ，温度 不变 。 14、活塞式压缩机的余隙对排气量 有 影响；对单位压缩轴功 无 影响。 15、在卡诺循环中，对热效率影响较大的是 低温 热源的温度。 16、凝华现象只有在物质的 三相点 压力以下才可能发生。 17、热力学第二定律的数学表达式为 dsiso≥0 。 18、喷水蒸气加湿的过程为 等温 加湿过程，喷水加湿的过程为 等焓 加湿过程。 19、如1 kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为 1000 20、获得超音速气流的两个条件是 βb≤βc 和 采用渐缩渐扩喷管 。 21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是 制冷系数小；和 单位工致的制冷量小。 22.在等熵流动中，由亚音速气流加速为超音速气流的过程中，以下参数是如何变化（增大、减小）：温度 减小 、比容 增大 、音速 减小 。 二、简答题：（共20分，每小题5分） １、简述背压式热电循环的原理，说明其意义。 在朗肯循环的基础上，将汽轮机的背压提高，自汽轮机排出的尾气不进入冷凝器，而是供给热用户。用户将蒸汽的汽化潜热用掉后将冷凝水返回到热电厂继续循环发电（3分） 意义：尽管热效率有所降低，但热能利用率提高了。（2分） ２、冷却塔能否制取低于环境温度的冷却水？说明理由。 能。（2分）； 原因：冷却塔冷却水的过程是热湿交换过程，并非显热交换。理论上讲，制取的冷却水的最低温度可以达到环境对应的湿球温度，而湿球温度低于干球温度（环境温度）。（3分） ３、说明用饱和水蒸气表，求温度为t、干度为ｘ的湿饱和蒸汽的比内能的过程。 由温度t查饱和水蒸气表得：p、、、、（1分） 则 （1分） （1分） 即可。 （2分） 4、意义有二， 1）可减少总的压缩耗功；（1分） 2）降低设备的排气温度。（1分） 其示功图分析如下：（3分） 5.在选择制冷剂时，通常要考虑其饱和液体线要陡一些，为什么？ 答：制冷剂饱和溶液线陡，此时经过节流阀时节流损失就小，循环的制冷系数就高。（5分） 6.范德瓦尔方程是基于理想气体状态方程修改而来的，说明其观点。 答：理想气体的状态方程为：； （1分） 修正：1）考虑到分子本身占有体积，则 （2分） 　　　2）考虑到分子之间的相互吸引力，则 （2分） 7.背压式热电循环能否提高热电厂的热效率？采用此循环的意义何在？ 答：背压式热电循环不能提高热电厂的热效率。（2分） 采用背压式热电循环反而会降低热电厂的热效率。采用热电循环的意义在于提高热电厂的热能的利用率。（3分） 8.何谓凝华现象？试结合水的相图分析说明之。 答：气态直接变为固态的过程。（2分） 如图所示，当压力低于三相点压力时，如温度下降穿越气固线AD时，水蒸气就会直接变为固体水即冰。（3分） 9.何谓准静态过程和可逆过程？说明其相互关系。 答：准静态过程：由一系列无限接近的平衡状态组成的热力过程。（2分） 可逆过程：系统进行正反两个热力过程后又回到初态，系统外界也能回到初态的热力过程。（2分） 可逆过程一定是准静态过程；但准静态过程未必是可逆过程。（1分） 10.在冷藏柜中拿出来的袋装蔬菜，其内壁总是湿漉漉的，为什么？ 答：室外环境下袋装的蔬菜放入冷藏柜后降温时，通常将降至环境对应的露点温度（3分）。此时袋内空气将结露，因此当从冷藏柜中拿出的袋装蔬菜其内壁通常都是湿漉漉的。（2分） 11.活塞式压缩机的余隙对排气量