清華大學(xué)1999級(jí)工程熱力學(xué)期末試卷_secret

1、清華大學(xué)本科生考試試題專(zhuān)用紙 考試課程：工程熱力學(xué)（A） 2001 年 1 月 12 日一、簡(jiǎn)答題，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由（每題4分，共40分）1. 對(duì)定量濕空氣進(jìn)行定壓加熱，試說(shuō)明水蒸氣分壓、露點(diǎn)溫度、相對(duì)濕度、含濕量、焓和熵的變化。壓縮因子的定義與物理意義是什么？定溫定壓化學(xué)反應(yīng)過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的條件是什么？其平衡條件又是什么？我們知道卡諾循環(huán)的效率高，為什么蒸汽動(dòng)力循環(huán)利用了水蒸汽在兩相區(qū)等壓等溫的特點(diǎn)，而不采用卡諾循環(huán)？在蒸汽輪機(jī)動(dòng)力循環(huán)中，蒸汽初終態(tài)參數(shù)如何影響熱效率？一般采用哪些措施提高熱效率？當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境處于同一溫度和壓力時(shí)，系統(tǒng)的 用是否為零，為什么？已知?dú)怏w的溫度、壓力和臨界參數(shù)，如何利用

2、壓縮因子圖確定氣體的比容。在噴管的進(jìn)口參數(shù)一定的條件下，隨著噴管背后壓力的降低，對(duì)于漸縮噴管，出口速度和流量如何變化，而對(duì)于縮放噴管，出口速度和流量又如何變化。從能量利用的角度，簡(jiǎn)要說(shuō)明熱泵供暖與電加熱器取暖的優(yōu)劣。 燃?xì)廨啓C(jī)裝置理想循環(huán)的最佳增壓比，是意味著可獲得最高的循環(huán)熱效率嗎？說(shuō)明理由。二、填空題（第1題4分，后每題2分，共10分）填充下面兩個(gè)吉布斯方程，并用全微分關(guān)系寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的這兩個(gè)方程的Maxwell關(guān)系式： dh= ( )ds + ( )dp df= ( )dT + ( )dv2. 水蒸汽的汽化潛熱在溫度高時(shí)較（ ）。3. 焦湯系數(shù)J= ( ) ，J0是（ ）效應(yīng)，J0是（ ）效

3、應(yīng)。4. 理想氣體的定壓熱膨脹系數(shù)( )。三、作圖題（每題5分，共10分）1、請(qǐng)?jiān)趐-v圖和T-s圖上畫(huà)出由等熵壓縮、等容加熱、等壓加熱、等熵膨脹、等容放熱組成的混合加熱內(nèi)燃機(jī)循環(huán)。若取掉其中某一過(guò)程（原過(guò)程先后順序不變），由余下的四個(gè)過(guò)程組成循環(huán)，哪些循環(huán)是可能的，哪些循環(huán)是不可能的，請(qǐng)將可能的循環(huán)畫(huà)在p-v圖和T-s圖上。2、請(qǐng)?jiān)赥-s圖上，說(shuō)明簡(jiǎn)單的、加回?zé)岬摹⒑烷g冷+回?zé)岬倪@三種勃雷登循環(huán)（燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)）的熱效率和循環(huán)凈功的大小關(guān)系。 第 1 頁(yè)/共 2 頁(yè)四、計(jì)算題（共40分）某制熱制冷兩用空調(diào)機(jī)用R22作制冷劑。壓縮機(jī)進(jìn)口為蒸發(fā)溫度下的干飽和蒸氣，出口為2.2MPa，105oC的過(guò)

4、熱蒸氣，冷凝器出口為飽和液體，蒸發(fā)溫度為-10 oC。當(dāng)夏季室外溫度為35 oC時(shí)給房間制冷，當(dāng)冬季室外溫度為0 oC時(shí)給房間供暖，均要求室溫維持在20 oC。若室內(nèi)外溫差每1 oC時(shí)通過(guò)墻壁等的傳熱量為1100kJ/h(千焦/小時(shí))。（15分） 已知R22的物性參數(shù)為：時(shí)，飽和液，飽和氣時(shí)，飽和液，飽和氣，時(shí)，過(guò)熱蒸氣求：（1）將該循環(huán)示意圖畫(huà)在lnp-h圖上。 （2）制冷系數(shù) （3）室外溫度為35 oC時(shí)制冷所需的制冷劑流量。 （4）供暖系數(shù) （5）室外溫度為0 oC時(shí)供暖所需的制冷劑流量。2、絕熱剛性容器中，p1=0.6MPa, 0.58kmol的氧氣與p2=0.8MPa, 0.42kmol氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)等溫混合，混合氣體的壓力為0.67MPa，試求混合熵增。若兩種氣體皆為氧氣，混合熵增又為多少。（10分）3、某發(fā)電廠采用蒸汽動(dòng)力循環(huán)（簡(jiǎn)單朗肯循環(huán)），蒸汽以，的初態(tài)進(jìn)入汽輪機(jī)，汽輪機(jī)的內(nèi)效率，凝汽器中凝結(jié)溫度為30oC，忽略泵功。已知環(huán)境溫度為25 oC。（15分）從水蒸氣圖表查得：