11-12-1 热力学模拟卷1

哈尔滨理工大学 2004－2005学年第 2 学期考试试题

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g v p R C C =-。 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C p=1.4kJ/(kg.K)，C v=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，C p=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）