工程热力学习题.

习题
• 高于环境温度的理想气体工质向环境放热，如果放热 量相同，则n＝0放热过程的不可逆损失将小于n＝0.8 过程的不可逆损失。
• 若某制冷机消耗功率5kW，每分钟可从0 ℃的恒温冷 库中取出3600kJ的热量排给30℃的恒温环境。 • 若工质从同一初态出发，一个可逆绝热过程与一个不 可逆绝热过程，能否达到相同终点？
p=9 [MPa] h[kJ/kg] s [kJ/kg.K] 3435.0 6.7198 3459.7 6.7509 3484.4 6.7814
计 算
绝热刚性容器中，p1=0.6MPa, 0.58kmol 的氧气与p2=0.8MPa, 0.42kmol氮气实现等温 混合，混合气体的压力为0.7MPa，试求混合 熵增。
• 在相同温限间工作的一切可逆热机，其热效率均相等。
习
题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
某柴油机混合加热理想循环p1＝0.17MPa 、 t1＝60℃ ，压缩比ε＝14.5，气缸中气体最大压 力为10.3MPa、循环加热量为q1 ＝900kJ/kg。环 境温度t0＝20 ℃ ，压力p0＝0.1MPa，工质为空 气，其定压比热容cp＝1.005kJ/kgK，分析并求 解循环热效率。
画 图
已知一理想气体多变膨胀过程，其容积 功与技术功之比为0.8，确定该过程的多变指 数，在T－s图上表示该多变过程（借助基本 过程线）；在图上用面积表示该过程的技术 功和容积功。（理想气体的绝热指数k＝ 1.4。）
例
题
某燃气轮机定压加热实际循环，空气 进入压气机时温度为t1＝22、压力p1＝ 100kPa，出口参数为600kPa，燃气轮机入 口温度为800 ℃，压气机的绝热效率ηc,s ＝ 0.85。气体绝热流经燃气轮机过程中的熵 产为0.098kJ/kgK。工质为空气，视为定值 比热理想气体，cp＝1.005kJ/kgK，求循环 热效率。
习 题
1、画出内燃机混合加热理想循环、定压加热理 想循环、定容加热理想循环的坐标图。 2、画出活塞式压气机三种可能压气过程的坐标 图。 3、画出燃气轮机定压加热理想循环及实际循环 的坐标图。
习 题
• 一蒸汽动力装置按朗肯循环运行，锅炉从平均
温度700 ℃的热源吸热，输出蒸汽压力5MPa、 温度600 ℃ ，蒸汽在汽轮机内不可逆绝热膨胀， 蒸汽轮机的排汽干度为0.97，冷凝器由温度为 20 ℃的大气作用而维持45 ℃ ，试求 （1）1kg工质在装置每个部件的换热量、功； （2）循环热效率； （3）在锅炉和冷凝器内换热过程及汽轮机内膨胀 过程的熵产和做功能力损失。
习 题
已知饱和水和饱和水蒸气的有关参数如下表： p [MPa] ts[C] h’[kJ/kg] h’’ [kJ/kg] s’ [kJ/kg.K] s’’ [kJ/kg.K] 0.004 28.9533 121.3 2553.45 0.4221 8.4725 8.0 295.048 1316.5 2757.70 3.2066 5.7430 9.0 303.385 1363.1 2741.92 3.2854 5.6771 已知过热水蒸气的有关参数如下表： p=8 [MPa] t[C] h[kJ/kg] s [kJ/kg.K] 520 3446.0 6.7848 530 3470.4 6.8153 540 3494.7 6.8453
习 题
某蒸汽动力循环，初参数为9MPa，530C的 水蒸气，经主汽门绝热节流后成为8MPa的水蒸气 进入可逆绝热的汽轮机中膨胀作功，直到压力降 为4kPa。忽略泵功。 试求：1）与没有节流相比，由于节流，单位工质 在汽轮机中的功变化了多少？ 2）节流引起的作功能力损失是多少？已知环境温 度为25C； 3）节流后循环的热效率为多少？ 4）将过程和作功能力损失示意地画在T-s图上；
判断分析
在压缩空气制冷循环中可以用节流阀代替膨 胀机，以简化制冷装置。 公式dh=cpdT适用于理想气体的任意过程。 一个门窗打开的房间，若房内压力不变而温 度升高，问房内气体的总焓不变。
习题
• 在任何情况，向气体加热，熵一定增大；气体放热， 熵总减少 • 若熵增大的过程必为不可逆过程，熵减少的过程不 能实现。 • 可逆循环S为零，不可逆循环S大于零 • 卡诺循环是理想循环，一切循环的热效率都比卡诺 循环的热效率低 • 制冷系数可能大于1、等于1、小于1 • 对于开口系统，引起系统熵增的因素是系统吸热和 过程的不可逆性二项