工程热力学试卷B

哈尔滨工程大学本科生考试试卷
课程编号：0903301课程名称：工程热力学
一、判断题：（总分30分，每题2分）
1．孤立系统的熵与能量都是守恒的。

（
）2．孤立系统达到平衡时总熵达极大值。

（）
3．在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。

（）
4.不可逆绝热稳态流动系统中，系统的熵的变化△S sys =0。

（
）5.气体在充分膨胀的渐缩渐扩喷管的渐扩段（d f ＞0）中，流速大于当地音速。

（）
6．规定三相点水蒸汽的内能为零，熵也为零。

（
）7．理想气体熵的计算式由可逆过程△S =
δ1
2
⎰q /T 得出，故只适用范围可逆过程。

（）8．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。

（
）
9．绝热节流前后其焓不变，所以温度也不变。

（）10．在蒸汽压缩式制冷循环中，所选用的致冷剂液体比热越小，那么节流过程引起的损失就越小。

（）
11.任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。

（）
12.梅耶公式C P －C v =R 也能适用于变比热的理想气体。

（
）13．蒸发是发生于液体表面的汽化现象；沸腾是发生于液体内部的汽化现象。

（）
14.卡诺循环的热效率仅取决于其热和冷源的温度，而与工质的性质无关。

（）
15．在相同热源和在相同冷源之间的一切热机，无论采用什么工质，他们的热效率均相等。

（）
二、图示题：（总分17分）
1．定质量理想气体经历由四个可逆过程组成的循环，1-2为可逆绝热过程；2-3为多变过程；3-4为可逆绝热过程；4-1为定容过程。

试求：
（1）填充表内所缺数据。

（2）将该循环表示在p-v 图及T-s 图上。

（3）判断是热机还是制冷机，并求出ηt 或ε１。

2．在湿空气的焓湿图上表示出A 点所对应的露点温度（t dew ）湿球温度（t w ）,含湿量（d），并将Ａ－Ｂ的绝热加湿过程示意性地表示出来。

三.简答题：（总分15分，每题5分）
1．工作在恒温热源间的两个可逆热机串联运行，第一个热机排出的能量进入第二个热机，假定第一个热机的效率比第二个热机高20％，最高和最低的恒温热源温度分别为1000K 和300K ，求第一个热机的排气温度是多少？
2．画图分析新蒸汽参数和汽轮机出口背压对基本朗肯循环的热效率有和影响？3．柴油机的热效率一般比汽油机高，其主要原因是什么？
四、计算题：（总分38分）
1．m=1.5kg 某种定比热理想气体(气体常数R=240J/(k g﹒K),绝热指数k=1.4)初始温度T1=470K,经定容过程其焓变 H=490kJ ；试求该过程的热量Q ，内能的变化过程
Q kJ △U kJ W KJ 1-2
0470.72-3
547.3164.2
3-4
04-1-209.60A h d
φ=100％
∆U ，熵的变化∆S 。

2．某发电厂采用蒸汽动力循环（简单朗肯循环），蒸汽以14p MPa =，o 1450C t =的初态进入汽轮机，汽轮机的内效率0.8oi η=，凝汽器中凝结温度为o 30C ，忽略泵功。

已知环境温度为o 25C 。

（15分）
从水蒸气图表查得：14,450,2835.6/, 6.1355/.o p MPa t C h kJ kg s kJ kg K
===='''14,250.33,1087.5/,2799.4/o s p MPa t C h kJ kg h kJ kg
===='''30.0, 4.2417,125.66/,2555.9/o s t C p kPa h kJ kg h kJ kg
===='''0.4365/.,8.4537/.s kJ kg K s kJ kg K
==试求：（1）循环热效率
（2）汽轮机出口的干度，焓和熵
（3）在T-s 图上画出循环各过程，并画出汽轮机的用损失。

3．用氦气作工质的勃雷登实际循环，压气机入口状态是400kPa ，44℃，增压比为3，燃气轮机入口温度是710℃。

压气机效率85%c η=，燃气轮机的效率为90%oi η=。

当输出功率为59kW 时，氦气的质量流率为多少kg/s?氦气k=1.667。