工程熱力學習題

1、判斷分析判斷分析在壓縮空氣制冷循環(huán)中可以用節(jié)流閥代替膨在壓縮空氣制冷循環(huán)中可以用節(jié)流閥代替膨脹機，以簡化制冷裝置。脹機，以簡化制冷裝置。公式公式dh=cpdT適用于理想氣體的任意過程。適用于理想氣體的任意過程。一個門窗打開的房間，若房內壓力不變而溫一個門窗打開的房間，若房內壓力不變而溫度升高，問房內氣體的總焓不變。度升高，問房內氣體的總焓不變。習習 題題 在任何情況，向氣體加熱，熵一定增大；氣體放熱，在任何情況，向氣體加熱，熵一定增大；氣體放熱，熵總減少熵總減少 若熵增大的過程必為不可逆過程，熵減少的過程不若熵增大的過程必為不可逆過程，熵減少的過程不能實現。能實現。 可逆循環(huán)可逆循環(huán) S為零，

2、不可逆循環(huán)為零，不可逆循環(huán) S大于零大于零 卡諾循環(huán)是理想循環(huán)，一切循環(huán)的熱效率都比卡諾卡諾循環(huán)是理想循環(huán)，一切循環(huán)的熱效率都比卡諾循環(huán)的熱效率低循環(huán)的熱效率低 制冷系數可能大于制冷系數可能大于1、等于、等于1、小于、小于1 對于開口系統(tǒng)，引起系統(tǒng)熵增的因素是系統(tǒng)吸熱和對于開口系統(tǒng)，引起系統(tǒng)熵增的因素是系統(tǒng)吸熱和過程的不可逆性二項過程的不可逆性二項習習 題題 高于環(huán)境溫度的理想氣體工質向環(huán)境放熱，如果放熱高于環(huán)境溫度的理想氣體工質向環(huán)境放熱，如果放熱量相同，則量相同，則n0放熱過程的不可逆損失將小于放熱過程的不可逆損失將小于n0.8過程的不可逆損失。過程的不可逆損失。 若某制冷機消耗功率若某制

3、冷機消耗功率5kW，每分鐘可從，每分鐘可從0 的恒溫冷的恒溫冷庫中取出庫中取出3600kJ的熱量排給的熱量排給30的恒溫環(huán)境。的恒溫環(huán)境。 若工質從同一初態(tài)出發(fā)，一個可逆絕熱過程與一個不若工質從同一初態(tài)出發(fā)，一個可逆絕熱過程與一個不可逆絕熱過程，能否達到相同終點？可逆絕熱過程，能否達到相同終點？ 在相同溫限間工作的一切可逆熱機，其熱效率均相等。在相同溫限間工作的一切可逆熱機，其熱效率均相等。習 題 某柴油機混合加熱理想循環(huán)p10.17MPa 、 t160 ，壓縮比14.5，氣缸中氣體最大壓力為10.3MPa、循環(huán)加熱量為q1 900kJ/kg。環(huán)境溫度t020 ，壓力p00.1MPa，工質為空

4、氣，其定壓比熱容cp1.005kJ/kgK，分析并求解循環(huán)熱效率。例 題 某燃氣輪機定壓加熱實際循環(huán)，空氣進入壓氣機時溫度為t122、壓力p1100kPa，出口參數為600kPa，燃氣輪機入口溫度為800 ，壓氣機的絕熱效率c,s 0.85。氣體絕熱流經燃氣輪機過程中的熵產為0.098kJ/kgK。工質為空氣，視為定值比熱理想氣體，cp1.005kJ/kgK，求循環(huán)熱效率。習 題1、畫出內燃機混合加熱理想循環(huán)、定壓加熱理想循環(huán)、定容加熱理想循環(huán)的坐標圖。2、畫出活塞式壓氣機三種可能壓氣過程的坐標圖。3、畫出燃氣輪機定壓加熱理想循環(huán)及實際循環(huán)的坐標圖。習 題一蒸汽動力裝置按朗肯循環(huán)運行，鍋爐從平

5、均溫度700 的熱源吸熱，輸出蒸汽壓力5MPa、溫度600 ，蒸汽在汽輪機內不可逆絕熱膨脹，蒸汽輪機的排汽干度為0.97，冷凝器由溫度為20 的大氣作用而維持45 ，試求（1）1kg工質在裝置每個部件的換熱量、功；（2）循環(huán)熱效率；（3）在鍋爐和冷凝器內換熱過程及汽輪機內膨脹過程的熵產和做功能力損失。習習 題題 某蒸汽動力循環(huán)，初參數為9MPa，530C的水蒸氣，經主汽門絕熱節(jié)流后成為8MPa的水蒸氣進入可逆絕熱的汽輪機中膨脹作功，直到壓力降為4kPa。忽略泵功。試求：1）與沒有節(jié)流相比，由于節(jié)流，單位工質在汽輪機中的功變化了多少？2）節(jié)流引起的作功能力損失是多少？已知環(huán)境溫度為25C；3）節(jié)

6、流后循環(huán)的熱效率為多少？4）將過程和作功能力損失示意地畫在T-s圖上；習習 題題 已知飽和水和飽和水蒸氣的有關參數如下表： p MPa ts C hkJ/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已知過熱水蒸氣的有關參數如下表： p=8 MPa p=9 MPa t C hkJ/kg s kJ/kg.K hkJ/kg s kJ/kg.

7、K 520 3446.0 6.7848 3435.0 6.7198 530 3470.4 6.8153 3459.7 6.7509 540 3494.7 6.8453 3484.4 6.7814計計 算算 絕熱剛性容器中，絕熱剛性容器中，p1=0.6MPa, 0.58kmol的氧氣與的氧氣與p2=0.8MPa, 0.42kmol氮氣實現氮氣實現等溫等溫混合混合，混合氣體的混合氣體的壓力壓力為為0.7MPa，試求混合試求混合熵增。熵增。 畫畫 圖圖 已知一理想氣體多變膨脹過程，其已知一理想氣體多變膨脹過程，其容積容積功與技術功之比為功與技術功之比為0.8，確定該過程的，確定該過程的多變指多變指數數，在