沈维道热力习题解

第二部分例题和习题

是非题

-(k-1)/k=常数的适用范围为：理想气体可逆绝热过程，且比热容取定1．T

p

值。（对）

2．绝热节流后气体温度升高。

答：错。绝热节流后气体温度的变化取决于气体的性质、节流前气体的状态、节流压降的大小等因素，所以绝热节流后气体温度可能升高、降低或不变。

3．绝热节流后气体温度可能升高。（对）

4．理想气体的音速C=kRgT。（对）

5．余隙窖的存在使压气机生产量下降，但对实际耗功无影响。

答：错。余隙容积的存在不仅使压气机生产量下降，而且使单位生产量实际耗功增大，故是有害的。

6．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。（错）

7．收缩喷管出口截面上等熵流动的气体流速愈来愈大，而当地音速则愈来愈小，所以收缩喷管某截面上流体总可达到临界压力。（错）8．收缩喷管出口截面上工质的压力最低可达临界压力。

答：对。当喷管的背压小于等于喷管临界压力时，其出口截面上工质的压力最低可达临界压力。

9．喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（对）

10．余隙容积是必需的但又是有害的，所以设计压气机的时候应尽可能降低余容比。（对）

11．若实施等温缩生产高压气体，可不必分级压缩、中间冷却。（错）

12．任何气体都可以在室温下通过绝热节流而降温。

答：错。若某种气体的最高转回温度低于室温时，该气体在室温下绝热节流将升温。

13．若缩放喷管进口截面上工质的参数不变，背压提高，则流经喷管的工质流量下降。（错）

选择题和填空题

1．某理想气体自状态1经历一个可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体

A．压力升高、比体积增大，对外作正功

B．压力降低、比体积增大，对外作正功

C．压力升高、比体积减小，对外作负功

D．压力降低、比体积减小，对外作负功

答：B。

2．某理想气体自状态1经历一个过程到达状态2，见图3-3，则气体

A．温度升高、熵增大、自外吸热

B．温度升高、熵减少、向外界放热

C．温度降低、熵增大、自外吸热

D．温度降低、熵减少、向外界放热

答：A。

2．定量的某种理想气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生

A．吸热、升温又对外作正功 B．吸热、降温又对外作负功C．吸热、升温又对外作负功 D．吸热、降温又对外作正功答：B。

3．绝热过程的状态方程式pv k=const，（其中k=c

p /c

v

）适用于

A．理想气体绝热过程

B．理想气体可逆绝热过程

C．理想气体定比热容可逆绝热过程

D．任意气体定比热容可逆绝热过程

答：C。

5．工质绝热节流后

A．焓不变，压力下降，温度不变，熵增大B．焓不变，压力下降，温度不变，熵不变C．焓不变，压力不变，温度不定，熵增大D．焓不变，压力下降，温度不定，熵增大答：D。

6．压力p

1=1MPa，温度T

1

=473K的空气流可逆绝热流经一个缩放喷管，已知

该喷管喉部截面上温度T

c =394K，出口截面上温度T

2

=245K，空气的比定压热容可

取定值为1004J/（kg·K），则喷管各截面上最大流速c

f ,

max

为：

A．c

f ,

max

==245

287

4.1⨯

⨯=313m/s

B．c

f ,

max

=k T

R c

g

=394

287

4.1⨯

⨯=399m/s

C．c

f ,

max

=T

R g

k

k

1

1

2

-

=473

287

1

4.1

4.1

2

⨯

⨯

-

⨯

=974 m/s

D．c

f ,

max

=)

(

2

2

1T

T

c p-=)

245

473

(

1004

2-

⨯

⨯=677 m/s

7．缩放喷管进口参数P

1和T

1

和背压P

b

(P

b

cr

)一定时，在渐扩段切去一段管

子，因而出口面积较原来稍为减小，这时：

A．出口流速c

f2不变，流量q

m

不变

B．c

f2不变，q

m

减小

C．c

f2减小，q

m

不变

D．c

f2增大，q

m

减小

答：C。

8．已知氢气的最大转回温度约为-80℃。则压力为10MP，温度为60℃的氢气绝热节流后温度

A．升高

B．降低

C．不变

D．A、B、C都有可能

答：A。

9．已知氮气的最大转回温度约为630K，最低转回温度约为100K，则压力极高的常温氮气的绝热节流后，其温度

A．升高