低温技术基础 习题1-3答案 .pdf

《低温技术基础》习题

1.低温（深冷）与制冷(普冷)的温度分界线为：120k

2．氮气的标准沸点77.36k；液化天然气的主要成分甲烷的标准沸点111.7k；

氢气的标准沸点20.39k；通常情况下氦气（4He）的标准沸点为4.224k；氧气

的标准沸点90.188k。(以上数值精确到0.1K）

3.温度下降，材料的屈服强度升高；材料的硬度升高；材料的延展性下降；润

滑油粘度增加；纯金属的导热系数上升；气体的导热系数下降；金属导体的电

阻下降。

4.1908年，Leidenuniversity的Onnes实现了氦的液化，从此不再有永久气体。

5.比较以下4种热力学过程的参数变化？

表1不同热力学过程参数变化情况

参数变化气体节流液体节流气体膨胀绝热放气

温度T不一定降低/不变下降下降

压力P下降下降下降下降

密度ρ下降下降下降下降

比焓h不变不变下降下降

比熵S增加增加增加/不变增加

降温效果较差较好好中

等

应用实例液化气体空调斯特G-M

林

6.液体氧“能够达到77K的低温”是否正确？为什么？

答：正确，在一个大气压下氧气的液化温度为90K，且氧的三相点低于77K。所

以液态的氧气能达到77K的温度

7．“液化温度越低的气体其理论最小液化功越大”是否正确？为什么？

答：不正确，例如氦的液化温度比氢要低，但其最小理论功还是氢大。

8．氦气难以液化是因为其理论最小液化功大吗？为什么？

答：不是，是因为氦气的转化温度和液化温度都非常的低

9．画出气体液化理论循环的流程图和T-s图，并写出气体液化所需理论最小功

的计算公式。

答：w=T(SS)(hh)

min11f1f

10．写出空气中含量前三位的气体成分并标注其体积百分比。

答：78.12%氮，20.95%氧，0.93％氩（干燥空气）

11．什么是等温节流效应？在T-s图上表示出等

温节流效应。

答：即

qcTThhhhh

0hp120201r

它在数值上等于压缩前后气体的焓差，这一焓

差常用-△hT表示，称为等温节流效应。

12．气体等温压缩后再等熵膨胀后所获得的制

冷量表达式？（请在T-s图上标出过程），并解

释其制冷量与膨胀功和等温节流效应的关系？



答：qhhhhhhhw

0s020112Te

即制冷量为等温节流效应与膨胀功w之和。

e

13．请列举