热力学期末考卷(A)

2007-2008第二学期

2006级《工程热力学》（课程）期末试卷（A）

试卷来源：自拟送卷人：刘万福刘圣春校对人：刘圣春打印：乔凤云

一、判断并说明原因（共30分，每小题3分）

1．系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，宏观热力性质不随时间变化的状态。（）

2．没有容积变化的过程，就一定不对外作功。（）

3．孤立系统的熵与能量都是守恒的。（）

4．状态1和状态2之间的变化的任何过程中，不可逆过程熵的变化等于可逆过程熵的变化。（）

5．过冷度越大，蒸气压缩式制冷循环的制冷系数就越小。（）

6．热可以从低温物体传到高温物体。（）7．同温限间的可逆热机的效率一定大于不可逆热机的效率。（）

8．气体吸热一定膨胀作功。（）

9．流体在流道中作定熵流动时，各截面的滞止参数都相等。（）

10．饱和湿空气中的水蒸汽处于饱和状态，未饱和湿空气中的水蒸汽处于过热状态。（

）

二、简答题（共25分，每小题5分）

1. 简述可逆过程与准静态过程之间的区别与联系。举例

说明自然界中哪些现象自发而不可逆。

2.压缩、升温、放热的过程，终态在p-v图和T-s图的哪个区域？

3.蒸汽压缩制冷循环装置主要由哪些设备组成？工质在各设备中进行的热力过程

是什么？有何特点？在T-s图上如何表示？

4.渐缩喷管入口压力不变，当其背压降低时，喷管出口截面的流速及喷管流量是

如何变化的？并解释这种变化规律的原因。

5.湿空气相对湿度的意义是什么？它和湿空气的水蒸汽分压力有何关系？在其他

条件不变时，湿空气的干球温度改变对湿空气相对湿度有何影响？

三、计算题（共45分）

1. 1kg空气由初态P1=5bar T1=340K，在开口系统中进行绝热膨胀，其容积变为原来的两倍(即：V2=2V1)，求（1）可逆绝热膨胀时终态压力P2和温度T2 ；轴功及熵、热力学能（内能）和焓的变化量。（2）绝热节流膨胀时终态压力、温度、轴功及熵、热力学能（内能）和焓的变化量。（3）将上述两过程表示在T-S图上（示意）。（已知空气的定压比热为1004 J/(kg·k)，绝热比k=1.4）（11分）

2. 某热机工作于T1=800K和T2=285K两个热源之间，q1=600kJ/kg，环境温度为285K，求：（11分）

（1）热机为卡诺机时，循环的作功量及热效率

（2）若高温热源传热存在50K温差，绝热膨胀不可逆性引起熵增0.25kJ/kg.K，低温热源传热存在15K温差，这时循环作功量、热效率、孤立系熵增和作功能力损失。

3. 有一台NH3压缩制冷装置，冷库温度为-20℃，冷凝温度为20℃。制冷能力为100kW，假设压缩机进口为湿蒸气，压缩机绝热压缩，出口为干饱和蒸气，试求制冷系数和压缩机功率并将循环表示在lgP-h图上）。（11分）

4.初状态为t1=20℃、φ1＝80％、干空气质量为m a1=400kg/min的湿空气和初状态t2=40℃、φ2＝60％、干空气质量为m a2=100kg/min的湿空气相混合，然后再加热到t2’=50℃求：(1)总加热量（2）最终的状态φ3和含湿量d3（3）在H-d图上画出混合及加热过程线。(12分)