工程熱力學(xué)各章重點(diǎn)

第1章基本概念一、名詞解釋熱力系統(tǒng)：熱力學(xué)分析中選取的，由某種界面包圍的特定物質(zhì)或空間作為研究對象稱為熱力系統(tǒng).閉口系統(tǒng)：與外界無物質(zhì)交換，但可有功和熱交換的系統(tǒng)。開口系統(tǒng)：與外界既有物質(zhì)交換，又有能量交換的系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既無能量（功、熱量）交換又無物質(zhì)交換。絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界無熱量交換。高溫?zé)嵩矗涸诠こ虩崃W(xué)中，把熱容量很大且在放出有限量熱量時(shí)自身溫度及其它熱力學(xué)參數(shù)沒有明顯改變的物體稱為高溫?zé)嵩?。低溫?zé)嵩矗涸诠こ虩崃W(xué)中，把熱容量很大且在吸收有限量熱量時(shí)自身溫度及其它熱力學(xué)參數(shù)沒有明顯改變的物體稱為低溫?zé)嵩?。溫度：溫度是用來?biāo)志物體冷熱程度的物理量。根據(jù)氣體分子運(yùn)動(dòng)論，氣體的溫度是組成氣體的大量分子平均移動(dòng)動(dòng)能的量度。處于同一熱平衡狀態(tài)的熱力系無論它們是否相互接觸均有一個(gè)共同的物理性質(zhì)，描述此物理性質(zhì)的物理稱為溫度。表壓力：當(dāng)絕對壓力高于大氣壓力時(shí)，壓力表指示的數(shù)值稱為表壓力。真空度：當(dāng)工質(zhì)的絕對壓力低于大氣壓力時(shí)，測壓儀表指示的讀數(shù)稱為真空度。平衡狀態(tài)：在沒有外界作用的情況下，工質(zhì)（或系統(tǒng)）的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。準(zhǔn)平衡過程：為了便于對實(shí)際過程進(jìn)行分析和研究，假設(shè)過程中系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一個(gè)狀態(tài)都無限地接近平衡狀態(tài)，這種過程稱為準(zhǔn)平衡過程，又稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程。可逆過程：如果系統(tǒng)完成了某一過程之后，再沿著原路逆行而回復(fù)到原來的狀態(tài)，外界也隨之回復(fù)到原來的狀態(tài)，而不留下任何變化，則這一過程稱為可逆過程。二、填空1、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為在緯度海平面上的常年平均氣壓。（45。）2、與外界既無能量交換也無物質(zhì)交換的熱力系稱為 熱力系。（孤立）TOC\o"1-5"\h\z3、可逆過程實(shí)現(xiàn)的條件是 和。（準(zhǔn)平衡過程，沒有耗散）三、選擇題1、過程是可逆過程。（ ）a）可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的 b）沒有摩擦的c）沒有摩擦的準(zhǔn)平衡 d）沒有溫差的2、絕對壓力p,真空度pv，環(huán)境壓力pa間的關(guān)系為（ ）a）P+Pv+Pa=0 b）P+P1Pv=0 c）p-pa-pv=0 dJPa^p-P=3、攝氏溫標(biāo)1℃的刻度與絕對溫標(biāo)1K的刻度相比a）前者大于后者b）后者大于前者C）二者相等d）不定4、可逆過程實(shí)現(xiàn)的條件是 。

a）準(zhǔn)平衡過程b）沒有耗散c）系統(tǒng)內(nèi)部熱力平衡d）a+b5、簡單熱力系實(shí)現(xiàn)平衡的條件是 （ ）a）系統(tǒng)與外界不存在溫差和力差b）系統(tǒng)與外界不存在溫差，系統(tǒng)內(nèi)部也沒有溫差c）系統(tǒng)與外界不存在力差，系統(tǒng)內(nèi)部也沒有力差d）系統(tǒng)與外界不存在溫差和力差系統(tǒng)內(nèi)部沒有溫差和力差6、圖示測壓裝置，已知大氣壓力pa=0.1MPa，表B指示的是右測的表壓力pg君)a)b)c))a)b)c)d)兩個(gè)具有物理意義的狀態(tài)參數(shù)決定兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)決定0.6Mpa兩個(gè)具有物理意義的狀態(tài)參數(shù)決定兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)決定0.5MPa0.7MPa0.4MPaTOC\o"1-5"\h\z7、簡單可以壓縮熱力系統(tǒng)的狀態(tài)可由（ ）G 兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)決定 b）c）兩個(gè)可測狀態(tài)參數(shù)決定 d）四、問答題1、.準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有何共同處?有何區(qū)別?有何聯(lián)系？（它們共同處都是在無限小勢差作用下，非常緩慢地進(jìn)行，由無限接近平衡狀態(tài)的狀態(tài)組成的過程。它們的區(qū)別在于準(zhǔn)平衡過程不排斥摩擦能量損耗現(xiàn)象的存在，可逆過程不會(huì)產(chǎn)生任何能量的損耗。一個(gè)可逆過程一定是一個(gè)準(zhǔn)平衡過程，沒有摩擦的準(zhǔn)平衡過程就是可逆過程。）2、如果容器中工質(zhì)的壓力不變，測壓時(shí)測得的數(shù)值是否會(huì)改變？（測壓時(shí)測得的數(shù)值是相對壓力，是工質(zhì)壓力相對于環(huán)境或某一參考壓力的差值，例如：正壓狀態(tài)測得的數(shù)值Pg=P絕對一/。，若不同的海拔高度、不同的季節(jié)大氣壓Pa會(huì)隨之增大或減小，因此容器中工質(zhì)的壓力即使不變測量值亦會(huì)隨地點(diǎn)、季節(jié)而發(fā)生變化。）3、為什么在熱力系中要引用準(zhǔn)平衡過程這一概念？（因?yàn)樵跓崃W(xué)中，只有平衡狀態(tài)才能用狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行定量描述，而實(shí)現(xiàn)熱和功的轉(zhuǎn)換，必須借助工質(zhì)狀態(tài)的變化，這就形成了“靜”與“動(dòng)”的矛盾。準(zhǔn)平衡過程就是為解決這對矛盾提出的，使得變化的狀態(tài)可用狀態(tài)參數(shù)的變化來描述。）4、若用攝氏溫度計(jì)和華氏溫度計(jì)測量同一個(gè)物體的溫度，有人認(rèn)為這兩種溫度計(jì)的讀數(shù)不可能出現(xiàn)數(shù)值相同的情況，對嗎?若可能，讀數(shù)相同的溫度應(yīng)是多少？5、準(zhǔn)平衡過程是如何處理“平衡”與“過程”矛盾的？（熱力學(xué)分析中，平衡狀態(tài)概念強(qiáng)調(diào)的是熱力系與外界沒有相互作用，狀態(tài)不隨時(shí)間變化，這種狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)；熱力過程則是熱力系與外界在勢差的作用下狀態(tài)發(fā)生變化的過程，是一個(gè)平衡態(tài)被破壞又建立一個(gè)新的平衡態(tài)的過程，熱力過程強(qiáng)調(diào)的是狀態(tài)的變化，所以“平衡”與“過程”在概念上是相互矛盾的。熱力學(xué)分析中采用準(zhǔn)平衡過程的概念.即認(rèn)為過程的進(jìn)行是在無限小勢差的作用下，狀態(tài)變化時(shí)非常接近平衡狀態(tài)，不平衡的出現(xiàn)僅是瞬間即能迅速消除的，以此來協(xié)調(diào)處理這對矛盾，若熱力過程是準(zhǔn)平衡的，則就能用確定的狀態(tài)參數(shù)來描述整個(gè)過程的變化規(guī)律，就可以

在參數(shù)坐標(biāo)圖上進(jìn)行分析討論。）6、平衡狀態(tài)在熱力學(xué)分析中有什么意義？（平衡狀態(tài)是指熱力系在沒有外界作用的條件下，熱力系的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。平衡狀態(tài)各部分的熱力性質(zhì)一致，每個(gè)狀態(tài)存在確定的參數(shù)數(shù)值，可用以描述熱力系的狀態(tài)，故工程熱力學(xué)分析中只研究平衡狀態(tài)。）7、平衡態(tài)與穩(wěn)定態(tài)有什么聯(lián)系與區(qū)別？（平衡狀態(tài)是在熱力系沒有外界作用的條件下，表現(xiàn)出狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間變化特征的狀態(tài)；穩(wěn)定狀態(tài)則不然，它是不需要任何條件，均能表現(xiàn)為參數(shù)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。平衡狀態(tài)必然是穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定狀態(tài)未必是平衡狀態(tài)。）8、準(zhǔn)平衡過程是如何處理“平衡”與“過程”矛盾的？（熱力學(xué)分析中，平衡狀態(tài)概念強(qiáng)調(diào)的是熱力系與外界沒有相互作用，狀態(tài)不隨時(shí)間變化，這種狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài);熱力過程則是熱力系與外界在勢差的作用下狀態(tài)發(fā)生變化的過程，是一個(gè)平衡態(tài)被破壞又建立一個(gè)新的平衡態(tài)的過程，熱力過程強(qiáng)調(diào)的是狀態(tài)的變化，所以“平衡”與“過程”在概念上是相互矛盾的。熱力學(xué)分析中采用準(zhǔn)平衡過程的概念.即認(rèn)為過程的進(jìn)行是在無限小勢差的作用下，狀態(tài)變化時(shí)非常接近平衡狀態(tài)，不平衡的出現(xiàn)僅是瞬間即能迅速消除的，以此來協(xié)調(diào)處理這對矛盾，若熱力過程是準(zhǔn)平衡的，則就能用確定的狀態(tài)參數(shù)來描述整個(gè)過程的變化規(guī)律，就可以在參數(shù)坐標(biāo)圖上進(jìn)行分析討論。）9、實(shí)際過程在什么樣的條件下可以處理成準(zhǔn)平衡過程？（實(shí)際過程在無限小勢差的作用下，即：△T一0,△p一0,進(jìn)行得非常緩慢的過程可以處理成準(zhǔn)平衡過程。通常實(shí)際過程中，熱力系狀態(tài)變化經(jīng)歷的時(shí)間比其馳豫時(shí)間長的過程都可以近似看成準(zhǔn)平衡過程。）10、可逆過程是否就是可以正向進(jìn)行亦可逆向回復(fù)到原狀態(tài)的過程？（可逆過程是指熱力系經(jīng)歷一過程后，能使過程逆行按原路線返回到原狀態(tài)，而不留下任何痕跡的過程。可逆過程的核心是強(qiáng)調(diào)過程的進(jìn)行能使外界與熱力系本身都恢復(fù)原狀而不留下痕跡。例如：有摩擦膨脹的不可逆過程也能在一個(gè)過程進(jìn)行完了之后，逆行按原路線返回原狀態(tài)，只是不可逆過程正向膨脹做功時(shí)，有一部分功通過摩擦變?yōu)榱藷?，熱力系做的功大于外界得到的功，，?dāng)使之逆行返回原狀態(tài)時(shí)外界必須多耗一部分功，從而在外界留下了痕跡。所以“過程可以正向進(jìn)行亦可逆向回復(fù)到原狀態(tài)”不是可逆過程的唯一特征。）11、功的表達(dá)式w=/pdv是否適用于任何過程？為什么？（功的表達(dá)式w=/pdv只適用于準(zhǔn)平衡過程、可逆過程。/pdv表示的是p-v圖上過程曲線下所圍的面積，因?yàn)橹挥袦?zhǔn)平衡過程、可逆過程才能在p-v圖上用曲線表示之，才有面積表示功量的可能，而非平衡過程無法用曲線來描述過程，通常用虛線形象的表示，故w=/pdv不適用于非平衡過程。）五、計(jì)算題1、如圖1-4所示的一圓筒容器，表A的讀數(shù)為360kPa；表B讀數(shù)為170kPa,表示室I壓力高于室H的壓力。大氣壓力為1.013x105Pa。試求：①真空室以及I室和H室的絕對壓力；②表C的讀數(shù)；③圓筒頂面所受的作用力。（（1）P真空室=1.999kPa,PI=362kPa,P『192kPa； （2）Pg,c=190kPa。（3）F=1.58x104No）2、氣缸內(nèi)的氣體由容積0.4m3可逆壓縮到0.1m3,其內(nèi)部壓力和容積的關(guān)系式p=0.3V+0.04,式中p的單位為MPa,V的單位為m3。試求：①氣缸作功量；②若活塞與氣缸間的摩擦力為1000N,活塞面積為0.2m2時(shí)，實(shí)際耗功為多少？

((a)W=P=—34kJ(b)活塞移動(dòng)的位移Ax=—1.5m,克服摩擦力耗功一1.5kJ,實(shí)際耗功W實(shí)=—34.5kJ—1.5kJ=—36kJ)3、1kg氣體經(jīng)歷如圖1-5所示的循環(huán),A到B為直線變化過程,B到C為定容過程，C到A為定壓過程。試求循環(huán)的凈功量。如果循環(huán)為A-C-B-A,則凈功量有何變化？(循環(huán)A-B-C-A的凈功量為W=0.5(V2—Vj(p2—pl)循環(huán)A-C-B-A的凈功量為W'=0.5(V1—V2)(p2—pl) 即W'=—W) "第2章熱力學(xué)第一定律一、名詞解釋.體積功：工質(zhì)在體積變化時(shí)所作的功稱為體積功，它是熱力學(xué)的一種基本功量。.技術(shù)功：開口系統(tǒng)與外界所交換的能量總量。.流動(dòng)功：工質(zhì)在流過熱工設(shè)備時(shí)，必須受外力推動(dòng)，這種推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)而作的功稱為流動(dòng)功，也稱為推進(jìn)功。.有用功：凡是可以用來提升重物、驅(qū)動(dòng)機(jī)器的功統(tǒng)稱為有用功。.熱量：熱力系統(tǒng)與外界之間依靠溫差傳遞的能量稱為熱量。.熱力學(xué)能：組成物質(zhì)的微觀粒子所具有的能量稱為物質(zhì)的熱力學(xué)能.穩(wěn)定流動(dòng)：工質(zhì)的流動(dòng)狀況不隨時(shí)間而改變，即任一流通截面上工質(zhì)的狀態(tài)不隨時(shí)間而改變，各流通截面上工質(zhì)的質(zhì)量流量相等，且不隨時(shí)間而改變。這種流動(dòng)狀況稱為穩(wěn)定流動(dòng)。二、填空1、內(nèi)壁絕熱的容器，中間用隔板分為兩部分，A中存有高壓空氣，B中保持高度真空，如果將隔板抽去，容器中空氣熱力學(xué)能將 。(不變)2、技術(shù)功是 和之和。(體積功，流動(dòng)凈功)3、技術(shù)功Wt= ,可逆過程技術(shù)功Wt- 。技術(shù)功和膨脹功的關(guān)系式為：。(Q-AH,」Vdp,Wt=W+p1Vl-p2Vp4、Tds=du+dw適用于系統(tǒng)，過程， 工質(zhì)。(開口、可逆、任意)5、流動(dòng)工質(zhì)進(jìn)入開口系統(tǒng)帶入的能量有，推動(dòng)功為。工質(zhì)流出開口系統(tǒng)時(shí)帶出的能量為，推動(dòng)功為。(%+p1Vl+0.5'博+gZ］；p1Vl;u2+p2V2+0.5'鬼+gz2；p2V2)6、焓的定義式為，單位是 。(u+pv,kJ/kg)三、選擇題

1、絕熱節(jié)流過程是a）等焓過程b）準(zhǔn)靜態(tài)過程c）可逆過程d）不可逆過程2、熱機(jī)無摩擦損失時(shí)所輸出的軸功稱為（ ）。a）體積功b）內(nèi)部功c）流動(dòng)功d）技術(shù)功3、閉口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程為（）a）Q+AU+W=0b）Q+AU—W=0Q-AU+Q-AU+W=0Q-AU-W=04、dq=du+pdv適用于（ ）系統(tǒng)，（ ）過程，（ ）工質(zhì)。a）任意，任意，任意 b）閉口，任意，理想氣體c）開口，可逆，理想氣體d）閉口，可逆，任意5、dq=dh-vdp適用于（ ）系統(tǒng)，（ ）過程，（ ）工質(zhì)。b）任意，任意，任意b）閉口，任意，理想氣體c）開口，可逆，任意d）閉口，可逆，任意6、工質(zhì)因流動(dòng)而傳遞的功稱為（ ）。a）體積功 b）內(nèi)部功c）流動(dòng)功d）技術(shù)功7、質(zhì)量恒定的工質(zhì)通過動(dòng)力裝置完成一個(gè)循環(huán)，對外做技術(shù)功50kJ,則工質(zhì)焓的變化量AH應(yīng)為 （ ）a）50kJ b） 50kJ c）零d）100kJ四、問答題1、內(nèi)能，熱能，熱量三者有何區(qū)別?有何聯(lián)系？（內(nèi)能也稱作熱力學(xué)能是熱力系的內(nèi)部儲(chǔ)存能；在一般熱力學(xué)分析中，如果未涉及物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，內(nèi)能僅是分子熱運(yùn)動(dòng)具有的內(nèi)動(dòng)能與分子間相互作用力形成的內(nèi)位能之和,此時(shí)內(nèi)能即為熱能；熱量為依借溫差傳遞的熱能量。）2、寫出穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式，說明各項(xiàng)的意義。Q=AH+— +mgdz+（穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式為 2 ）3、用穩(wěn)流能量方程分析鍋爐、汽輪機(jī)、壓氣機(jī)、汽凝器的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，得出對其適用的簡化能量方程。（鍋爐：q=Ah；汽輪機(jī)：wt=—Ah；壓氣機(jī)：wt=—Ah；冷凝器：q=Ah）4、穩(wěn)定流動(dòng)的定義是什么？滿足什么條件才是穩(wěn)定流動(dòng)？（工質(zhì)的流動(dòng)狀況不隨時(shí)間而改變，即任一流通截面上工質(zhì)的狀態(tài)不隨時(shí)間而改變，各流通截面上工質(zhì)的質(zhì)量流量相等，且不隨時(shí)間而改變。這種流動(dòng)狀況稱為穩(wěn)定流動(dòng)。）5、技術(shù)功wt=?，可逆過程技術(shù)功wt=?。技術(shù)功與膨脹功的關(guān)系為，在同p-v圖上表示出任意可逆過程的W和Wt。（見填空題3） ,6、在炎熱的夏天，有人試圖用關(guān)閉廚房的門窗和打開電冰箱門的辦法使廚房降溫。開始時(shí)他感到?jīng)鏊?，但過一段時(shí)間后，這種效果逐漸消失，甚至?xí)械礁鼰?，這是為什么?（用能量方程進(jìn)行分析）

7、推動(dòng)功是否也是過程量？(推動(dòng)功不是過程量。推動(dòng)功是流動(dòng)過程中推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)所必需的功，只有流動(dòng)過程才有推動(dòng)功，推動(dòng)功通常是由外界提供，例如由泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備提供。推動(dòng)功不是由熱力系的能量轉(zhuǎn)換而得到的，因此工質(zhì)作推動(dòng)功時(shí)狀態(tài)不發(fā)生變化，狀態(tài)一定pv即為確定的值，推動(dòng)功是狀態(tài)量而不是過程量。)8、體積功、推動(dòng)功、技術(shù)功、軸功有何區(qū)別？有何聯(lián)系？(體積功是熱力系通過體積變化所完成的功，表示為w=Jpdv；推動(dòng)功是為了維持工質(zhì)流動(dòng)所必需的功，推動(dòng)功表示為pv；技術(shù)功是指在工程技術(shù)上可資利用的機(jī)械功，它為動(dòng)能、Av2位能變化量以及軸動(dòng)之和，表示為w=——+gAz+w；軸功是開口系熱力設(shè)備對外輸出t2 s的功。體積功是熱能轉(zhuǎn)換機(jī)械功的唯一途徑，在開口系中，熱力系與外界交換的功量不僅包含熱變功的體積功，還應(yīng)計(jì)入其它形式的功，不過這些功，如：推動(dòng)功差值、動(dòng)能差、位能差值都是機(jī)械能形式的功。、技術(shù)功同時(shí)還是體積功與推動(dòng)功差值的代數(shù)和，wt=w+p1V1-p2v2=-\vdp，體積功、推動(dòng)功和技術(shù)功之間的關(guān)系在p-v圖上表示如圖2.2。當(dāng)忽略動(dòng)能差、位能差值時(shí)，技術(shù)功等于軸功wt=ws。)7、一絕熱剛性容器用隔板分成兩部分，左邊儲(chǔ)有高壓氣體，右邊為真空。抽去隔板時(shí)，氣體立即充滿整個(gè)容器。問工質(zhì)的熱力學(xué)能、溫度將如何變化？如該剛性容器為絕對導(dǎo)熱的，則工質(zhì)熱力學(xué)能、溫度又如何變化？(絕熱剛性的容器在熱力分析時(shí)，取熱力系為絕熱系Q=0，與外界交換的功量為零，W=0。分析時(shí)將整個(gè)容器作為一個(gè)整體處理，由Q=AU+W可知AU=0，即U1=U2，若氣體可視作理想氣體，那么熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)U=f(T)，工質(zhì)的熱力學(xué)能、溫度將保持恒定不變。若剛性容器可以與外界交換熱量，即為導(dǎo)熱的.那么工質(zhì)的熱力學(xué)能、溫度將隨熱力系與外界交換熱量的情況而變化，Q=AU，可以增大、升高，也可以減小、降低甚至可以保持不變。)五、計(jì)算題活塞與缸壁間無摩擦。1、如圖2-14所示，已知工質(zhì)從狀態(tài)a沿路徑a-c-b變化到狀態(tài)b時(shí)，吸熱84kJ,對外作功32kJ。問(1)系統(tǒng)從a經(jīng)d到b,若對外作功10U,吸熱時(shí)量Qabc=()?；钊c缸壁間無摩擦。(2)系統(tǒng)從b經(jīng)中間任意過程返回a,若外界對系統(tǒng)作功20kJ,則Qba=?,其方向?yàn)椋?3)設(shè)Ua=0,Ud=42kJ,則UQad=?,Qdb=?((1)Qadb=62kJ；(2)Qba=-72kJ系統(tǒng)向外放熱；(3)Qad=52,Q/10kJ。) 3 32、一剛性活塞，一端受熱，其他部分絕熱，內(nèi)有一不透熱的活塞,現(xiàn)自容器一端傳熱，Q=20kJ,由于活塞移動(dòng)對B作功10kJ。求:B中氣體的熱力學(xué)變化AU/BA和B總的熱力學(xué)能變化△Ua+b。((1)10kJ；(2)20kJ。)3、由生物力學(xué)測定可知，一個(gè)人在靜止時(shí)向環(huán)境的散熱率為400kJ/h。在一個(gè)容納2000人的禮堂里，由于空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障，求：(1)故障后20min內(nèi)，禮堂中空氣的熱力學(xué)能增加量；(2)假定禮堂和環(huán)境無熱量交換，將禮堂和所有的人取為熱力系，該系統(tǒng)熱力學(xué)能變化多少?應(yīng)如何解釋禮堂中的空氣溫度的升高？((1)AU=2.67x105kJ;(2)AU=0)4、壓力0.1MPa、溫度298K的空氣，被透平壓縮機(jī)壓縮到0.5MPa,450K,透平壓縮機(jī)消耗的功率為5kW,散熱損失為5kJ/kg。假定空氣進(jìn)出口的動(dòng)、位能差均略去不計(jì)，空氣作理想氣體處理，其進(jìn)出口焓差△h=1.004AtkJ/kg。求空氣的質(zhì)量流量。(qm=0.03l72kg/s)5、一水冷式的油冷卻器，已知進(jìn)人冷卻器的溫度為88℃,流量為45kJ/min,流出冷卻器的溫度為38℃；冷卻水進(jìn)人和離開冷卻器的溫度各為15℃和26.5℃,此冷卻器在絕熱的同時(shí)，可忽略動(dòng)能變化。油和水兩者的焓可用△h=cAt計(jì)算，C水=4.19kJ/(kg-K),C油=1.89kJ/(kg.K),求冷卻水的質(zhì)量流量。 7 ’(q=8.83kg/min)m第3章理想氣體的性質(zhì)與熱力過程一、名詞解釋理想氣體：理想氣體是一種經(jīng)過科學(xué)抽象的假想氣體，它基于下列兩個(gè)假設(shè)：氣體分子之間的平均距離相當(dāng)大，分子體積與氣體的總體積相比可忽略不計(jì)；分子之間無作用力；分子之間的互相碰撞以及分子與容器壁的碰撞都是彈性碰撞。比熱容：單位物量物質(zhì)的熱容量稱為該物質(zhì)的比熱容。容積熱容：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單位體積物質(zhì)的熱容量。摩爾熱容：單位千摩爾物質(zhì)的熱容量。定容過程：氣體比體積保持不變的過程稱為定容過程。定壓過程：氣體壓力保持不變的過程稱為定壓過程。絕熱過程：氣體與外界沒有熱量交換的狀態(tài)變化過程稱為絕熱過程。定溫過程：氣體溫度保持不變的過程稱為定溫過程。多變過程：滿足pvn=常數(shù)這一規(guī)律的過程就稱為多變過程二、填空已知某雙原子氣體的氣體常數(shù)Rg=260J/(kg?K),則其定值定體質(zhì)量比熱容cv=J/(kg?K)。260*2.5=650Cp=260*3.5=910(650)已知1kg理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學(xué)能的變化量可求出為△u=。(Cv(T2-T1))定值比熱容為cn的多變過程，初溫為％終溫為t2,其熵變量△s=。T(Cn1nm)1在理想氣體的定溫過程中，初、終參數(shù)壓力與體積的關(guān)系為。7

（P2=\ ）P1V2理想氣體任何過程的內(nèi)能變化量△□=.T（c（T2-T2）或『cdT）T理想氣體的熱力學(xué)能、焓是溫度的單值函數(shù)，故 過程均可以使用△u=cv4T,△h=cp△T求熱力學(xué)能、焓的變化量。（任何）三、選擇題TOC\o"1-5"\h\z.氣體常數(shù)與氣體的狀態(tài)（ ），與氣體的種類（ ）。a）有關(guān)，無關(guān)b）無關(guān)，有關(guān)c）無關(guān)，無關(guān)d）有關(guān)，有關(guān)2、理想氣體可逆絕熱過程，其多變指數(shù)n=（ ）a）0b）1 c）kd）^3、氣體常量R（ ）a）與氣體種類有關(guān)與狀態(tài)無關(guān) b）與狀態(tài)有關(guān)，與氣體種類無關(guān)c）與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān) d）與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)4、理想氣體的是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。（ ）a）溫度與熱力學(xué)能 b）溫度與焓 c）溫度與熵 d）熱力學(xué)能與焓5、已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特性為（ ）a）定壓 b）定溫 c）定容 d）絕熱6摩爾氣體常數(shù)與氣體的狀態(tài)（ ），與氣體的種類（ ）。a）有關(guān)，無關(guān)b）無關(guān)，有關(guān)c）無關(guān)，無關(guān)d）有關(guān)，有關(guān)7、理想氣體可逆定溫過程，其多變指數(shù)n=（ ）a）0b）1c）kd）^8、滿足工質(zhì)又膨脹、又放熱的多變過程在T-S圖上用陰影部分表示出來正確的是（）

TOC\o"1-5"\h\z9、某理想氣體的定值比熱容cp=1.79KJ/kg?K,則該氣體的相對分子量M=( )a)0.296b)29.6 c)0.281d)28.110、利用平均比熱表計(jì)算氣體熱量的公式正確的是 ( )a)Ct21+C11 b) Ct21—C1102 01 02 01c)Cc)Ct2—Ct1(t-1)d)Ct2+C1(t-1)0 0 2 111、在T-S圖上，理想氣體定壓過程線的斜率 ( )、C cc 、T 、Ta)—p b)—c)— d)—T T c cp -v_12、理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，溫度 ( )a)可能升高也可能降低b)升高c)降低d)不變13、理想氣體等溫過程的技術(shù)功=( )a)0 b)v(p1=p2) chpvlnp1 d)h「h211P14、在p-v圖上，經(jīng)過同一狀態(tài)點(diǎn)的理想氣體等溫過程線斜率的絕對值比絕熱過程線斜率的絕對值(a)大 b)小 c)相等 d)可能大，也可能小15、理想氣體定壓過程的熱力學(xué)能變化量為()a)儼cAa)儼cATh-pvq-wt四、問答題1、理想氣體狀態(tài)方程有哪些常見形式?方程中的常數(shù)項(xiàng)與物性是否有關(guān)？(1kg氣體:pv=RT mkg氣體:pV=mRT1kmol氣體：pVm=RT nkmol氣體：pV=nRTRg是氣體常數(shù)與物性有關(guān)，R是摩爾氣體常數(shù)與物性無關(guān)。)2、如下圖，a-b、a-c為任意過程，而點(diǎn)b和點(diǎn)c在同一條絕熱線上，試比較Uab與Uac哪個(gè)大？并說明理由。如b點(diǎn)及c點(diǎn)在同一條等溫線上，Uab與Uac哪個(gè)大？并說明理由。

(⑴U(⑴Uab>Uac;(2)Uab=Uac)3、試將圖3-25所示的p-v圖上的2個(gè)循環(huán)分別表示在T-s圖上。4、何謂理想氣體？在實(shí)際的熱力分析計(jì)算中，如何判斷氣體是理想氣體還是實(shí)際氣體，進(jìn)而決定是否能使用理想氣體的一些公式？（理想氣體是指分子相互之間不存在作用力，氣體分子本身不占據(jù)體積的氣體，理想氣體是熱力學(xué)分析中引入的一種理論物理模型。它是實(shí)際氣體的壓力趨于無限小，比體積趨于無窮大的一種極限狀態(tài)。在實(shí)際熱力分析計(jì)算中，常溫常壓的永久性氣體如空氣、煙氣、燃?xì)?、濕空氣都可?dāng)作理想氣體處理，有時(shí)也取決于分析計(jì)算的精度，通常按工質(zhì)狀態(tài)距離液態(tài)的遠(yuǎn)近來確定工質(zhì)是否能看作理想氣體。）5、氣體的摩爾體積與氣體的種類、氣體所處的狀態(tài)有何關(guān)系？（氣體的摩爾體積與氣體的種類無關(guān)，與氣體所處的狀態(tài)有關(guān)，同溫同壓下各種氣體的摩爾體積均相等，若工質(zhì)同處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，P0=1.01325x105Pa,T0=273K，各種氣體的摩爾體積均等于22.4m3,若工質(zhì)處于某一狀態(tài)時(shí)，則各種氣體的摩爾體積又是另外一個(gè)相同的數(shù)值。）c6、對于確定的某種理想氣體，在不同的溫度下（c-c=R）是否為定值？P是否pvr cv亦恒為定值？（由邁耶公式可知理想氣體cp-*=R，理想氣體常量Rr是一個(gè)與工質(zhì)的狀態(tài)無關(guān)僅與氣體的種類有關(guān)的常量，因此，對于某種理想氣體在不同的溫度下cp-*均為定值，均為該C R種氣體對應(yīng)的R。質(zhì)量熱容是溫度的密切函數(shù)c=f（t）,_=1+'=f（t），所以在不同的r C C10溫度下cp不是定值。)cv7、1-正1卜歹］^-"1-2-3 "1-4-3證:由狀態(tài)參數(shù)的特性可知Au1-2-3=A"1-4-3=Au1-2-3=Au1-2-3q =Au1-4-3 1-4-3=Au1-4-3+P2(v3T2)+(w14+w43)+pJv4T1)-q1-2-3>q1-4-38、如圖4.2所示V=V證畢21-2為定體過程，1-3為定壓過程，2-3為絕熱過程，設(shè)過程是可逆的，試畫出相應(yīng)的T-s圖并比較(1)(2)(3)(4)若2-3Au1。與Auq哪個(gè)大？12 13Ah12與A13哪個(gè)大？As與As哪個(gè)大？12 13q12與q13哪個(gè)大？過程為定溫過程則上述(1)、(3)、(4)結(jié)果又如何？(2)、圖4.2習(xí)題4.3圖(由圖4.2可知2-3過程為絕熱過程，2、3狀態(tài)點(diǎn)的溫度關(guān)系為Tv一=(―)K-1T2 V3由于v>v故T>T(1)理想氣體熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)，故當(dāng)T2>T3時(shí)11b點(diǎn)、c點(diǎn)均在同一條絕熱過程線上，如圖4.4所圖45習(xí)題7b點(diǎn)、c點(diǎn)均在同一條絕熱過程線上，如圖4.4所圖45習(xí)題7-旨圖c點(diǎn)在同c點(diǎn)均在同一條定溫線上，結(jié)果又將如何？(9題與8題屬于同類型的題型當(dāng)b、c在同一絕熱線上時(shí)AUab>AUac，當(dāng)b、一條定溫線上時(shí)AU=AU。abac即12=32一4)即13=心3-4)「.Au >Au(2(2)Ahi2=c(T2-T1)Ahi3=c(T3-Ti):.Ahi2>Ahi3(3)理想氣體熵變化由T-s圖可知As =As =012 13(4)由T-s圖可知q=JTds ;?q12>q13若2-3過程為定溫過程則Au =Au12 13Ah =Ah12 13As12<As13九<q139、若有理想氣體任意兩過程a-b、a-c，示。試問AUab與AUac哪個(gè)大？若b、10、對于理想氣體的任意一種過程，下述兩組公式是否都適用？Au=cv(T2-T1)Ah=cp(T2-T1)12(理想氣體熱力學(xué)能、焓時(shí)溫度的單值函數(shù)，狀態(tài)參數(shù)的變化量與過程無關(guān)，故Au=cvT—T)、Ah=cp(T2—T1)適用于理想氣體的任意一種過程；然而q=Au=cv(T2-T)、q=Ah=c(T2-T)則不同，只有當(dāng)定體積過程w=0時(shí)，q=Au；定壓過程時(shí)叱=0,則q=Ah，所以這一組公式只適用于定體積過程、定壓過程。'Au、Ah的計(jì)算可以通過多種方式來完成，其中cvAT、cAT最為簡便，初、終態(tài)的溫度已知熱力學(xué)能、焓的變化量就可以確定?？梢赃@樣來理解以上兩組公式的關(guān)系，Au、Ah的計(jì)算借用了qv、qp的計(jì)算形式，Au、Ah在數(shù)值上等于qv、q,的值。)11、理想氣體C與C之差以及C與C的比值是否與狀態(tài)有關(guān)？是否均為常數(shù)？為什么？vp vp解：理想氣體cv與cp的差值與狀態(tài)無關(guān)，任何狀態(tài)下氣體的 cv與cp都遵循邁耶公式cp-cv=Hj當(dāng)氣體的單位是摩爾時(shí)cmp-cmv=R，cv與cp之差均為常數(shù)。 c c+RR理想氣體c與c的比值與氣體的狀態(tài)有關(guān)，j=T一r=1+一，比熱容是溫度的函vp cc c數(shù)，因此cp是溫度的函數(shù)。cV12、在T-s圖上如何將理想氣體任意兩個(gè)狀態(tài)的熱力學(xué)能、焓的變化量表示出來？(理想氣體的熱力學(xué)能、焓的變化量可由下列公式計(jì)算求得Ah12=Ah12=cp（T2-T1）12可見熱力學(xué)能、焓變化量在數(shù)值上分別等于定體積過程、定壓過程得加熱量，因此Au醛、Ah12在T-s圖上即為4、T2溫度限間定體積過程線、定壓過程線下所圍面積，如圖4.6所示。)13、有人認(rèn)為理想氣體的閉口系吸熱后溫度必定升高，你是如何看待這個(gè)問題的，試分析之。(理想氣體閉口系吸熱后溫度如何變化取決于過程的性質(zhì)以及過程中能量的轉(zhuǎn)換和守恒規(guī)律。例如：閉口系的定溫過程吸熱后工質(zhì)的溫度維持不變T1=T2，吸入的熱量用于轉(zhuǎn)換為功量；若閉口系吸熱時(shí)同時(shí)對外輸出功，而輸出的功比吸入的熱量在數(shù)量上大，w〉q，根據(jù)熱力學(xué)第一定律第一解析式q=Au+w，Au=q-w此時(shí)熱力學(xué)能的變化量將為負(fù)值，由于Au=f(T)閉口系吸熱后溫度將降低。由以上分析可見，理想氣體的閉口系吸熱后溫度未必一定升高，保持溫度不變、使得溫度降低都是可能的。)14、通過測試已知某過程的初、終狀態(tài)參數(shù)，如何確定該過程的性質(zhì)是典型的熱力過程還是一個(gè)多變過程？(若通過測試已知過程的初、終狀態(tài)參數(shù)可以通過兩狀態(tài)的p、v以及下述公式確定過程13

的多變指數(shù)n,n的多變指數(shù)n,n=-lnp一lnplnv2一lvv11,然后根據(jù)n的數(shù)值確定其是典型過程還是多變過程。)五、計(jì)算題1、體積為0.032m3的瓶內(nèi)裝有氧氣，其壓力表讀數(shù)為6.865X105Pa,溫度為294K,發(fā)生泄漏后，壓力表讀數(shù)降低至4.901X105Pa,而溫度未變，問至發(fā)現(xiàn)為止共漏去多少千克氧氣？(0.017kg)4、m=2.26kg理想氣體的氣體常數(shù)R=430J/(kg?k),比熱比k=1.35。初溫T1=477K,經(jīng)可逆定容過程后終溫T2=591K。求Q、△U、W、△S。1口430(c=——Rg= —=1229J/(kg?K)vk一1 1.35一1W=0△U=mcv(T2-T1)=2.26X1.229X(591-477)=317kJQ=AU=317kJT 591△S=mcln =2.26X1.229Xln——=0.595kJ/K)vT 47713、體積為0.027m3的氧氣鋼瓶內(nèi)裝有0.7MPa、20℃的氧氣。瓶上裝有一排氣閥，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到0.8MPa時(shí)就開啟，而壓力表讀數(shù)降至0.084MPa時(shí)才關(guān)閉。若由于外界加熱的原因造成閥門的開啟，已知：氧氣的Rg=259.8J/(kg?K)，問：(1)當(dāng)閥門開啟時(shí)，氧氣瓶內(nèi)溫度為多少？(2)因加熱而失掉多少氧氣？(設(shè)瓶內(nèi)氧氣溫度在排氣過程中保持不變)()4、1kg空氣按多變過程的規(guī)律，從p1=1bar、t1=17℃壓縮到p2=5bar、t2=127℃。設(shè)c:0.716kJ/(kg.K)。試求多變指數(shù)n及內(nèi)能的變化量，并在P-v圖和T-s圖中表示此過程，判別過程是吸熱還是放熱。(空氣作理想氣體處理)()5、空氣壓縮機(jī)每分鐘從大氣中吸取溫度t=20℃,壓力為0.1MPa的空氣，充入容積為V=1.5m3b的儲(chǔ)氣罐中，氣罐中原有空氣的溫度為t1=20℃,表壓力為0.05MPa,問經(jīng)過多少分鐘，才能使空氣罐中的氣體壓力提高到P2=0.8Mpa,溫度t2=50℃?()7、1kg空氣按多變過程的規(guī)律，從 P]=1bar、t1=20℃壓縮到P2=5bar>t2=100℃。設(shè)C=0.716KJ/(Kg.K)。試求多變指數(shù)n及內(nèi)能的變化量，并在P-v圖和T-s圖中表示。(空v氣作理想氣體處理)()8、將1kg20℃的空氣可逆定溫壓縮，壓力由0.1MPa升高為0.7MPa,求所放出的熱量以及空氣熵的變化量.(已知空氣的分子量M=28.97)8.314(Rg= =0.287kJ/kg-K( 28.97As=-RIn-p2-P10,7 =-0.287In—=-0.5585kJ/kg-K0.114

q=-RTInP=TAsP1二293X(-0.5585)=-163.6kj/kg )9、有2.268kg的某種理想氣體，經(jīng)可逆定容過程，其熱力學(xué)能的變化為△u=139.6J/kg,求過程體積功、過程熱量。(W=fpdV=0,Q=mAu=2.268x139.6=316.6(kJ))v10、1kg空氣由狀態(tài)1經(jīng)絕熱膨脹至狀態(tài)2,溫度由240℃下降為20℃,試確定該過程中焓的變化量。(設(shè)質(zhì)量熱容為定值)(Th是狀態(tài)參數(shù),任何過程的Ah均可使用公式△卜飛行r8.3147xR/2c=—7xR/2c=—P28.97=1.004(kJ/kg-K)28.97Ah=c(T2-T1)=1.004(240-20)=220.88(kJ/kg) )11、為了檢查船舶制冷裝置是否漏氣，在充入制冷劑前，先進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)，即將氮?dú)獬渫度朐撗b置中，然后關(guān)閉所有通大氣的閥門，使裝置相當(dāng)于一個(gè)密封的容器。充氣結(jié)束時(shí)，裝置內(nèi)氮的表壓力為1MPa,溫度為27MPa。24h后，環(huán)境溫度下降為17℃(裝置中氮?dú)鉁囟纫蚕陆档?7℃),氮?dú)獾谋韷毫?34.5kPa。設(shè)大氣壓力為0.1MPa,試問氮?dú)馐欠衤猓?有漏氣(m]-m2)/m]=2.8%)12、氧氣瓶容積為110c壓力為20MPa,溫度為20℃。該氣瓶放置在一個(gè)0.01的絕熱容器中，設(shè)容器內(nèi)為真空。試求當(dāng)氧氣瓶不慎破裂，氣體充滿整個(gè)絕熱容器時(shí)，氣體的壓力及溫度，并分析小瓶破裂時(shí)氣體變化經(jīng)歷的過程。(1)取絕熱容器為系統(tǒng)，由能量方程得AU=0,從而得終態(tài)溫度t2=t1=20℃o(2)利用狀態(tài)方程求出終態(tài)壓力p2=20kPa。(3)小瓶破裂時(shí)氣體經(jīng)過的是不可逆絕熱過程。)13、絕熱剛性容器，用隔板分成兩部分，使Va=2Vb=3,A部分儲(chǔ)有溫度為20℃、壓力為MPa的空氣,B為真空。當(dāng)抽去隔板后，空氣即充滿整個(gè)容器，最后達(dá)到平衡狀態(tài)。求：⑴空氣的熱力學(xué)能、焓和溫度的變化；(2)壓力的變化；(3)熵的變化。((1)取整個(gè)絕熱容器為系統(tǒng)，由閉口系能量方程得:AT=0,AU=0,AH=0；(2)由狀態(tài)方程得p2,Ap=-0.2MPa；(3)AS=2409.5J/K。)14、如圖3-26所示，為了提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的冷空氣溫度，采用再循環(huán)管。已知冷空氣原來的溫度為20℃,空氣流量為90000m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，從再循環(huán)管出來的熱空氣溫度為350℃。若將冷空氣溫度提高至40℃,求引出的熱空氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下/h)。用平均比熱容表數(shù)據(jù)計(jì)算，設(shè)過程進(jìn)行中壓力不變。又若熱空氣再循環(huán)管內(nèi)的空氣表壓力為貝1.47kPa,流速為20m/s,當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?00kPa,求再循環(huán)管的直徑。(qv0=5686.5m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，D=0.478m)15/1kg空氣，初態(tài)p1=1.0MPa,%=500℃,在氣缸中可逆定容放熱到p2=0.5MPa,然后可逆絕熱壓縮到t3=500℃,再經(jīng)可逆定溫過程回到初態(tài)。求各過程的Au,Ah,As及w和q各為多少?并在p-v圖和T-S圖上畫出這3個(gè)過程。15

(1—2定容過程:q=Au=—277.5kJ/kg,Ah=-388kJ/kgAs=-0.4977kJ/(kg-K),w=02—3定熵過程：w=Au=-277.5kJ/kg,Ah=388kJ/kgAs=0,q=03—1定溫過程：Au=Ah=0,As=0.4977kJ/(kg-K)q=w=384.4kJ/kg)16、某儲(chǔ)氣筒內(nèi)裝有壓縮空氣，當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鉁囟萾0=25℃,大氣壓力P0=98kPa,問儲(chǔ)氣筒內(nèi)壓力在什么范圍才可能使放氣閥門打開時(shí)，在問附近出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象？(將放氣過程視為可逆絕熱過程，根據(jù)定熵過程狀參之間的關(guān)系可得睜133.3kPa。)17、柴油機(jī)的氣缸吸入溫度為1=50℃、壓力為p1=0.1MPa的空氣0.032。經(jīng)過多變壓縮過程，使氣體壓力上升為p2=3.2MPa,容積為V2=0.00213，求在多變壓縮過程中，氣體與外界交換的功量、熱量及氣體熱力學(xué)能的變化。(m=0.034kgW=—12.96kJ,Q=3.95kJ,AU=9.014kJ)18、在一個(gè)承受一定重量的活塞下裝有20℃的空氣0.4kg,占據(jù)容積0.2，試問當(dāng)加入20kJ熱量后，其溫度上升到多少?并作了多少功?若當(dāng)活塞達(dá)到最后位置后予以固定，以后再繼續(xù)加人20kJ熱量，則其壓力上升至多少？(包含兩個(gè)過程：定壓過程1-2及定容過程2—3。t2=69.8℃,W12=5.72kJ,p3=335.8kPa)19、某雙原子理想氣體在多變過程(n=1.18)中作了膨脹功660kJ/kg,溫度從650c降至40℃,試求氣體熱力能及熵的變化，以及氣體在過程中的吸熱量。(Au=—297.4kJ/kg,As=0.644kJ/(kg-K),q=362.6kJ/kg)20、在一個(gè)絕熱的封閉氣缸中，配有一無摩擦的且導(dǎo)熱良好的活塞，活塞將氣缸分為左、右兩部分，如圖3-27所示。初始時(shí)活塞⑶3-絲拍I丁的毛被固定，左邊盛有1kg的壓力為0.5MPa、溫度為350℃的空氣，右邊盛有3kg的壓力為0.2MPa,溫度為450K的二氧化碳。求活塞可自由移動(dòng)后，平衡溫度及平衡壓力。(TA2=TB2=T2=425.6K，P/P/P2=246.2kPa)第4章熱力學(xué)第二定律名詞解釋循環(huán)：凡工質(zhì)經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后重新回復(fù)到原來狀態(tài)的全部過程。熱機(jī)循環(huán)：將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的循環(huán)。熱效率：熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的有效性指標(biāo)。制冷循環(huán)

制冷系數(shù)

可逆循環(huán)通過外界的作用，使熱量從低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩吹难h(huán)。評價(jià)制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。全部由可逆過程組成的循環(huán)。不可逆循環(huán)：循環(huán)中有部分過程或全部過程是不可逆的，則該循環(huán)為不可逆過程。熱力學(xué)第二定律開爾文說法：不可能從單一熱源取熱，并使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其它影響。熱力學(xué)第二定律克勞修斯說法：不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其它變化。孤立系統(tǒng)熵增原理：孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變，絕不能減小，這一規(guī)律稱為孤立系統(tǒng)熵增原理。填空循環(huán)：凡工質(zhì)經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后重新回復(fù)到原來狀態(tài)的全部過程。熱機(jī)循環(huán)：將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的循環(huán)。熱效率：熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的有效性指標(biāo)。制冷循環(huán)

制冷系數(shù)

可逆循環(huán)通過外界的作用，使熱量從低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩吹难h(huán)。評價(jià)制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。全部由可逆過程組成的循環(huán)。不可逆循環(huán)：循環(huán)中有部分過程或全部過程是不可逆的，則該循環(huán)為不可逆過程。熱力學(xué)第二定律開爾文說法：不可能從單一熱源取熱，并使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其它影響。熱力學(xué)第二定律克勞修斯說法：不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其它變化。孤立系統(tǒng)熵增原理：孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變，絕不能減小，這一規(guī)律稱為孤立系統(tǒng)熵增原理。填空161、熱機(jī)從937K的高溫?zé)嵩次鼰?000kJ,向303K的低溫?zé)嵩捶艧?00kJ,可斷定此循環(huán)實(shí)現(xiàn)。（可）2、“不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓笔堑谋硎?。（熱力學(xué)第二定律開爾文說法）3、卡諾循環(huán)的熱效率nt=；卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)b= 。S-TJ。T2/（T1-T2））4、“不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其它變化”是 的表述。（克勞修斯）1、卡諾循環(huán)如圖所示，1、卡諾循環(huán)如圖所示，其吸熱量Q1=（ ）呷1哈2"S34vb)Rg呷1哈2"S342犯△2的表述。2、“不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓笔堑谋硎觥）熱力學(xué)第一定律b）熱力學(xué)第二定律的開爾文說法c）熱力學(xué)第二定律的克勞修斯說法d）不清楚3、熱力學(xué)第二定律表明 （ ）a）能量轉(zhuǎn)換過程中，能量的總量保持定恒不變b）第一類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功c）單熱源熱機(jī)不可能制造成功d）熱量中含有有效能和無效直兩者可以相互轉(zhuǎn)換4、若孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的過程都是可逆過程，系統(tǒng)的熵（）a）增大 b）減小 c）不變 d）可能增大，也可能減小5、不可逆機(jī)與可逆機(jī)相比，其熱效率（ ）a）一■定高 b）相等c）一定低 d）可能高，可能低，也可能相等四、問答題1、試述逆卡諾循環(huán)的組成，并在P-v圖與T-s圖上表示出來，并指出提高經(jīng)濟(jì)性的措施?1717a-d:絕熱膨脹過程d-c:定溫膨脹（吸熱）過程c-b:絕熱壓縮過程b-a:定溫壓縮（放熱）過程提高經(jīng)濟(jì)性的措施：提高低溫?zé)嵩吹臏囟龋唤档透邷責(zé)嵩吹臏囟?；減小高、低溫?zé)嵩吹臏囟炔畹?。?、試述卡諾循環(huán)的組成，并在P-v圖與T-s圖上表示出來，并指出提高經(jīng)濟(jì)性的措施？（a-b:定溫膨脹（吸熱）過程b-c:絕熱膨脹過程c-d:定溫壓縮（放熱）過程d-a:絕熱壓縮過程提高經(jīng)濟(jì)性的措施：提高高溫?zé)嵩吹臏囟?；降低低溫?zé)嵩吹臏囟鹊?。?、一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是18%，燃?xì)鉁囟葹?50℃，周圍環(huán)境溫度為25℃，這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作有沒有違反熱力學(xué)第二定律？（否）4、下列兩種熱效率公式的形式各適于什么情況？（l）nt=1-T2/T1（2）nt=1-q2/q1（可逆循環(huán)，任意循環(huán)）5、正向循環(huán)與逆向循環(huán)的循環(huán)過程各有什么特征？（）6、卡諾循環(huán)的熱效率一定高于不可逆循環(huán)的熱效率嗎？（）7、是否熱機(jī)循環(huán)的循環(huán)凈功越大，其熱效率越大？（）8、熱力學(xué)第二定律是否理解為熱能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？9、“可逆循環(huán)熱效率都相等”；“不可逆循環(huán)熱效率一定小于可逆循環(huán)的熱效率”這些結(jié)論是否正確？為什么？（可逆循環(huán)有兩個(gè)熱源、多個(gè)熱源之分，熱源的溫度高、低對循環(huán)的熱效率有直接影響，故“可逆循環(huán)熱效率都相等”說法不正確，若同為可逆循環(huán)，兩個(gè)循環(huán)的熱源溫度分別為t>t1,t<t則“=n,n=1-T>「=1-T；若為多個(gè)熱源的循環(huán)n5，進(jìn)行比1 12 2tctTt T' tc1 1較時(shí)循環(huán)平均吸熱、平均放熱溫度高低不同，同為可逆循環(huán)其熱效率也不同?！安豢赡嫜h(huán)熱效率一定小于可逆循環(huán)的熱效率”的結(jié)論亦不正確，循環(huán)熱效率比較時(shí)應(yīng)注明比較的循環(huán)條件。）18

10、循環(huán)熱效率公式10、循環(huán)熱效率公式n，=1-上與I1TT有何區(qū)別？各適應(yīng)什么場合?“1（循環(huán)熱效率公式n=1-q2是從循環(huán)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的定義給出的熱效率表達(dá)式，適用于任何'q1T-循環(huán)，即：適用可逆、不可逆循環(huán)，兩個(gè)熱源、多個(gè)熱源的循環(huán)。熱效率式n=1--2是tT1針對兩個(gè)熱源間進(jìn)行的可逆循環(huán)推導(dǎo)得到的，故該式只適用于兩個(gè)熱源的任何可逆循環(huán)。）11、理想氣體定溫膨脹過程中吸收的熱量可以全部轉(zhuǎn)換為功，這是否違反熱力學(xué)第二定律？為什么？（理想氣體定溫地從熱源吸熱能將獲得的能量全部轉(zhuǎn)換為功量qT=WT，外觀上看熱全部變?yōu)榱斯?，似乎違背了熱力學(xué)第二定律，但仔細(xì)推敲熱力學(xué)第二定律關(guān)于熱功轉(zhuǎn)換的論述:“不可能從單一熱源取熱，并使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓??！钡诙芍赋龅牟⒉皇菬崮懿荒苋孔優(yōu)楣?，而?qiáng)調(diào)的是在“不引起其它變化”的前提下，熱不能完全變?yōu)楣?。事?shí)上定溫過程中熱變?yōu)楣?，狀態(tài)發(fā)生了變化，體積膨脹由v］變?yōu)樨?，故定溫過程吸收的熱量全部變?yōu)楣Σ⒉贿`背熱力學(xué)第二定律。）12、若工質(zhì)經(jīng)歷一可逆過程和一不可逆過程，均從同一初態(tài)出發(fā)，且兩過程中工質(zhì)的吸熱量相同，問工質(zhì)的終態(tài)是否相同？（工質(zhì)分別經(jīng)歷一可逆過程和一不可逆過程初狀態(tài)相同，若工質(zhì)吸熱量相同，工質(zhì)的終狀態(tài)肯定不同。由熵以及熵流、熵產(chǎn)的概念可知：ds=ds+ds,其中ds=5q該部分的熵與工質(zhì)和fg fT外界交換熱量有關(guān)；dsg與過程的可逆與否有關(guān)。因此，對于可逆討程熵的變化量；ds=ds也可逆fT對于不可逆過程熵的變化量：ds=ds+ds=5q+ds不可逆fgTg若過程中交換的熱量相同，那么熵流dsf相等.然而不可逆過程中存在熵產(chǎn)，故ds^A>ds￥，由此可見工質(zhì)的終狀態(tài)點(diǎn)是不同的。）不可能可逆13、若工質(zhì)經(jīng)歷一可逆過程和一不可逆過程，且其初、終態(tài)相同，問兩過程中工質(zhì)與外界交換的熱量是否相同？（若工質(zhì)分別經(jīng)歷一可逆過程和一不可逆過程，初、終狀態(tài)相同，兩過程中工質(zhì)與外界交換的熱量不相同。由狀態(tài)參數(shù)的特性可知，初、終狀態(tài)相同則狀態(tài)參數(shù)的變化量相同ds可逆=ds不可逆，而可逆過程ds=%可逆；ds=西不可逆+ds，顯然則可逆w的不可逆，兩過程中與外界可逆T 不可逆T g T T交換的熱量不同。）五、計(jì)算題19

1、兩個(gè)絕熱噴嘴，效率均為95%,噴嘴人口處氮?dú)獾膲毫鶠?MPa,入口速度均可忽略，都膨脹到200kPa,每個(gè)噴嘴的氮?dú)獾馁|(zhì)量流率是相同的，但是噴嘴A的進(jìn)口溫度為300℃，噴嘴B的進(jìn)口溫度為400℃℃。 ■,以熱力學(xué)角度看哪個(gè)噴嘴過程更好?證明并解釋你的結(jié)論。 不泮”地d京團(tuán)(在B噴嘴中的過程更好些，因?yàn)槠溆行軗p失比A噴嘴小。)2、初態(tài)為47℃、200Wa的空氣經(jīng)歷一過程達(dá)到267℃和800kPa的終態(tài)。假定空氣是熱物性不變的理想氣體，計(jì)算下列過程中每單位質(zhì)量工質(zhì)熵的變化：①此過程為準(zhǔn)平衡過程；②此過程為不可逆過程；③此過程為可逆過程。(熵是狀態(tài)參數(shù)，只要初終狀態(tài)一定，則不論什么過程，As都相同，AS=0.128kJ/(k.K))3、用家用電冰箱將1kg、25℃的水制成0c的冰，試問需要的最少電費(fèi)應(yīng)是多少?已知水的Cm=75.5J/(mol.K)；冰0℃時(shí)的熔解熱為6013.5J/mol；電費(fèi)為0.16元/(kW.h)；室溫為25℃。(先求出電冰箱將25℃的水制成0℃的水所需的功W1=4.647kJ；再求出繼續(xù)將0℃的水制成0℃的冰所需的功W2=30.65kJ；則總功量W=35.297kJ=0.01kW如需要的最少電費(fèi)為0.0016元。)4、一座功率為P=750MW的核動(dòng)力站，反應(yīng)堆的溫度為586K,可以利用的河水溫度為293K,求：(1)動(dòng)力站的最大熱效率是多少?排放到河水中去的最小熱流量是多少？(2)如果動(dòng)力站實(shí)際熱效率為最大值的50%,排放到河水里去的熱流量是多少？(3)如果河水的流量為qv=165m3/s,河水的溫升是多少？已知河水的比熱容CH2O=4180J/(kg-K),河水密度為PH2O=1000kg/m3。((1)50%,750000kJ/s；(2)1.75x106kJ/s；(3)2.54K。)5、容器為3m3的A容器中裝有80kPa、27℃的空氣萬容器為真空。若用空氣壓縮機(jī)對A容器抽真空并向B容器充氣，直到B容器中空氣壓力為640kPa、溫度為27℃時(shí)為止。如圖所示，假定環(huán)境溫度為27℃。求(1)空壓機(jī)輸人的最小功為多少？(2)A容器抽真空后，將旁通閥打開使兩容器內(nèi)的氣體壓力平衡，氣體的溫度仍保持20℃,該不可逆過程造成氣體的作功能力損失為多少？-499kJ；(2)52944kJ)第5章水蒸氣與濕空氣名詞解釋.實(shí)際氣體：接近液態(tài)的氣體。.壓縮因子：實(shí)際氣體的比體積與理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算得到的比體積值的比值。它反映了實(shí)際氣體偏離理想氣體的性質(zhì)。.對比參數(shù)：各種參數(shù)與臨界點(diǎn)的同名參數(shù)的比值。.對比壓力：氣體的壓力與該氣體臨界點(diǎn)壓力的比值。.對比溫度：氣體的溫度與該氣體臨界點(diǎn)溫度的比值。.對比比體積：氣體的比體積與該氣體臨界點(diǎn)比體積的比值。.對應(yīng)態(tài)定律：具有相同對比壓力和對比溫度時(shí)，不同的氣體壓縮因子基本相等。.飽和溫度：飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。.飽和壓力：飽和狀態(tài)時(shí)的壓力。.過冷度：當(dāng)液體溫度低于同壓力下的飽和溫度時(shí)，該飽和溫度與液體溫度之差。.過熱度：過熱蒸汽的溫度與同壓力下的飽和溫度之差稱為過熱度。20.濕蒸汽：飽和蒸汽和飽和水的混和物。.千度：每千克濕蒸汽中所含有的干飽和蒸汽的質(zhì)量。.質(zhì)量分?jǐn)?shù)：某一組元的的質(zhì)量m：和混合物總質(zhì)量m之比值。.摩爾分?jǐn)?shù)：某一組元的的物質(zhì)量m：和混合物總物質(zhì)量m之比值。.分壓力定律：混合氣體的總壓力應(yīng)該等于各組元分壓力之和。.分體積定律：理想混合氣體的總體積等于各組元的分體積之和。.濕空氣：含有水蒸氣的空氣。.飽和空氣：由干空氣與飽和水蒸氣組成的濕空氣，稱為飽和濕空氣。.未飽和空氣：如果濕空氣中所含水蒸氣的分壓力pv低于濕空氣溫度所對應(yīng)的水蒸氣的飽和壓力ps（T）,則水蒸氣處于過熱蒸汽狀態(tài)，濕空氣中的液態(tài)水還可以蒸發(fā)，或者說濕空氣還具有吸收水分的能力，這樣的濕空氣稱為未飽和空氣。.絕對濕度：1的濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量。.相對濕度：濕空氣的絕對濕度V"與同溫度下濕空氣的最大絕對濕度，即飽和濕空氣的絕對濕度G之比稱為濕空氣的相對濕度。.含濕量：在濕空氣中，與單位質(zhì)量干空氣共存的水蒸氣的質(zhì)量。.露點(diǎn)：濕空氣中水蒸氣分壓力pv所對應(yīng)的飽和溫度，稱為露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。二、填空1、未飽和空氣是 和的混合氣體。（干空氣，過熱蒸汽）空氣在穩(wěn)定工況下流經(jīng)噴管，空氣的壓力,流速 ,溫度。（下降，增加，下降）3、流體流經(jīng)管道某處的流速與的比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。（當(dāng)?shù)匾羲伲?、未飽和濕空氣的相對濕度值在之間。（0-1）5、對濕空氣進(jìn)行噴水加濕，可按 過程來處理，對某濕空氣進(jìn)行噴水加濕后其溫度相對濕度。（定焓，下降，增加）6、濕空氣的絕對濕度與的比值稱為濕空氣的相對濕度。（同溫度下飽和空氣的絕對濕度）7、水在定壓加熱過程中吸熱成為過熱蒸汽必需經(jīng)歷五種狀態(tài)的變化，即未飽和水、飽和水、濕蒸汽、及過熱蒸汽。（飽和蒸汽）TOC\o"1-5"\h\z8、當(dāng)濕蒸汽的干度x=0時(shí)，工質(zhì)全部為 。（飽和水）9、對濕空氣進(jìn)行噴水加濕，可按過程來處理，對某濕空氣進(jìn)行噴水加濕后其溫度相對濕度含濕量 。（定焓，下降，增加，下降）10、露點(diǎn)是對應(yīng)于濕空氣中水蒸汽分壓力下的 溫度。（飽和）11、入口為亞聲速氣流，擴(kuò)壓管的形狀是 。21（漸擴(kuò)）三、選擇題1、濕空氣噴水加濕過程是一定 過程a）焓b）熱力學(xué)能 c）溫度d）熵2、在指定溫度下，若壓力低于飽和壓力，此物質(zhì)是（ ）。a）飽和蒸汽b）飽和液體c）過熱蒸汽d）過冷液體5、擴(kuò)壓器是使流動(dòng)工質(zhì)流速（ ），壓力（ ）的管道。a）增大，增大b）增大，減小 c）減小，增大d）減小，減小4、在壓力為p時(shí),飽和水的熵為s,;干飽和蒸汽的熵為s〃。當(dāng)濕蒸汽的干度0<x<1時(shí)，其熵TOC\o"1-5"\h\z為s,^（ ）a）s〃>s>s, b）s>s〃>s,c）s<s,<s〃d）s'>s>s〃5、電廠熱力設(shè)備中，內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。a）鍋爐 b）汽輪機(jī) c）凝汽器d）水泵6、可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)過程中,氣流熔的變化與壓力變化的關(guān)系為（ ）a）dh=—vdp b）dh=vdp c）dh=—pdv d）dh=pdv7、活塞式壓氣機(jī)的余隙容積增大使（ ）a）wc增大，nv減小 辦）*不變nv減小wc不變，nv不變 d）wc減小，nv減小8、飽和濕空氣的相對濕度（ ）a）①>1 b）_①=L_ c）中<1 d）0<①<19、濕空氣的焰h為（）1kg濕空氣的熔1m3濕空氣的熔1kg干空氣與1kg水蒸汽熔之和1kg干空氣的焓與1kg干空氣中所含水蒸汽的焓之和10、濕空氣噴蒸汽加濕過程是一定過程a）熔b）熱力學(xué)能 c）溫度d）熵11、噴管是使流動(dòng)工質(zhì)流速（ ），壓力（ ）的管道。a）增大，增大b）增大，減小 c）減小，增大d）減小，減小12、工質(zhì)穩(wěn)定地流過噴管的過程中，沿流動(dòng)方向，質(zhì)量流量（）a）增大b）變小c）不變d）視背壓的大小，可能增大，可能不變13、濕空氣中水蒸汽所處的狀態(tài)（ ）生）可以是飽和狀態(tài)，也可以是過熱蒸汽狀態(tài)b）只能是飽和狀態(tài)c）即不是飽和狀態(tài)，也不是過熱蒸汽狀態(tài)只能是過熱蒸汽狀態(tài)15、對濕空氣進(jìn)行噴蒸汽加濕，可按（ ）過程來處理。a）定熔，b）定熵c）定溫d）定含濕量16、對濕空氣進(jìn)行噴水加濕，可按（ ）過程來處理。a）定焓b）定熵c）定溫d）定含濕量17、壓力為1MPa,溫度為100℃時(shí)的H2O為 （ ）a）未飽和水 b）飽和水c）濕蒸汽d）過熱蒸氣2218、當(dāng)氣體壓縮過程的多變指數(shù)n=時(shí)，壓氣機(jī)所消耗的功最少.a）0 "c）Kd）819、未飽和濕空氣中所含水蒸汽 （ ）加只能是過熱蒸汽b）可以是濕飽和蒸汽c）只能是干飽和蒸汽d）可以是干飽和蒸汽也可以是過熱蒸汽20、壓力為P,溫度為t的濕空氣，所含水蒸汽的分壓力為pv，其溫度對應(yīng)的飽和壓力為Ps。已知此空氣的相對濕度為①，則應(yīng)有 " Sa）Pv=① b）Pv=①Pa c）Pj①P d）PjePv四、問答題1、用P-v圖、T-s圖說明活塞式壓氣機(jī)多級壓縮、級間冷卻的好處？（提高容積效率，減少耗功，降低壓縮終溫）2、干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點(diǎn)？（干飽和蒸汽：x=1,p=ps t=tsv=v〃,h=h〃 s=s〃濕飽和蒸汽：0Vx<1,p=ps t=tsv'<v<v",h'<h<h",s/<s<s"）3、何謂汽流在噴管中的臨界狀態(tài)？何謂臨界壓力比?理想氣體的臨界壓力比與哪些因素有關(guān)？（流速為當(dāng)?shù)匾羲伲∕a=1）時(shí)的狀態(tài)稱為流體的臨界狀態(tài)。流體臨界狀態(tài)的壓力（臨界壓力）與其滯止壓力的比值，稱為臨界壓力比。理想氣體的臨界壓力比只與氣體的物性有關(guān)（或比熱比k有關(guān)））4、將下列的數(shù)字代碼號(hào)填入下圖所示的水蒸氣的p-v圖和T-s圖。（1）臨界點(diǎn)；（2）飽和水線；（3）干飽和蒸汽線；（4）過冷水區(qū)；（5）過熱水蒸氣區(qū)；（6）濕蒸汽區(qū)。5、試回答下列問題，并扼要說明理由：t<ttp（三相點(diǎn)溫度）時(shí)，不存在水的液相;==0℃時(shí)，存在兩相區(qū);t<400℃時(shí)，不再存在水的液相。v>0.004m3/kg時(shí)不再存在水的液相。23()6、范德瓦爾對理想氣體狀態(tài)方程式引進(jìn)了那兩項(xiàng)修正？(考慮分子本身占有體積，考慮分子之間具有相互作用力)7、濕空氣的濕球溫度和露點(diǎn)溫度數(shù)值哪個(gè)大？什么情況下兩者數(shù)值相等？(濕球溫度大，在飽和狀態(tài)下)8、為什么漸縮噴管出口流體速不可能超音速？(噴管截面變化規(guī)律指出:聲速和超聲速(MaN1)的氣流欲增速，噴管截面應(yīng)漸擴(kuò).漸縮噴管沒有漸擴(kuò)部分，所以出口流速不可能超音速.)9、聲速取決于什么因素？噴管中聲速是如何變化的？(聲速取決于介質(zhì)物性及狀態(tài)，對理想氣體，聲速與氣體的熱力學(xué)溫度及種類有關(guān)。由于噴管中工質(zhì)的焓及溫度隨氣流速度的提高而降低，所以噴管中氣流的聲速會(huì)隨氣流速度的提高而降低。)五、計(jì)算題1、空氣可逆絕熱流過一噴管，入口壓力p1=0.7MPa,溫度t『800℃,出口壓力p2=0.15MPa,此噴管是什么外型的噴管？入口空氣流速忽略不計(jì)，比熱容和比熱比取定值，分別為cp=1.004kJ/(kg?K),k=1.4,求噴管出口空氣的溫度、流速、馬赫數(shù)。(.p2=:15=0.214<0.528為縮放型噴管。p0.7pk-1 0.15、14-1T.n)k=1073X(1)1,4=691K1p 0.7c2=J2cp(T1T/= x1004x(1073-691)=876m/sM=c2=. 876 1.66)a2J1.4x287x6912、空氣壓縮機(jī)每分鐘從大氣中吸取溫度t=20℃,壓力為0.1MPa的空氣，充入體積為V=1.5m3b的儲(chǔ)氣罐中，氣罐中原有空氣的溫度為h=20℃,表壓力為0.05MPa,問經(jīng)過多少分鐘，才能使空氣罐中的氣體壓力提高到P2=0.8MPa,溫度t2=50℃？()3、p1=1.2MPa,%=360℃的空氣流經(jīng)一漸縮噴管,噴管的背壓為pb=0.4MPa,進(jìn)入噴管的流速可忽略不計(jì)，求可逆絕熱流動(dòng)時(shí)的出口壓力和流速.()4、開水房燒開水，用p=95kPa、X[=0.90的蒸汽與t2=20℃、p=95kPa的水混合。試問欲得2x103kg開水，需要多少蒸汽和水？(.1=277.2kg,的=1722.8kg5、空氣大體可以看作是由氮?dú)夂脱鯕饨M成，其中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w02=23%,試計(jì)算氮?dú)夂脱鯕獾哪柗謹(jǐn)?shù)；空氣的折合摩爾質(zhì)量和折合氣體常數(shù)。(二叫二79.3%； '5=20.7%,M=28.9kg/mol；=287J/(kg.K))6、一絕熱剛性容器，被一絕熱剛性隔板分為兩部分，一部分盛2kg的氧氣，另一部分盛3kg24的氮?dú)猓鼈兊臏囟群蛪毫鶠?0℃和0.5MPa。取掉隔板后，兩種氣流混合，忽略隔板厚度。求：(1)混合后的壓力和溫度；(2)混合過程熱力學(xué)能、焓和熵的變化。p'=7i=0.5Mpa，T'=3=303K，AU=0，AH=0，AS=0.929kJ/K7、由質(zhì)量分?jǐn)?shù)wCO2=0.4的CO2和N2所組成的混合氣體，初壓為6.0MPa,初溫為1000℃,經(jīng)氣輪機(jī)絕熱膨脹至0.1MPa。若氣輪機(jī)效率nT=0.86,試求：⑴氣體的出口溫度；(2)單位質(zhì)量氣體經(jīng)氣輪機(jī)所作的理想功和實(shí)際功；(1)4=548.6氐w^=811.1kJ/kg,*=697.4kJ/kg；8、氫和氮在絕熱穩(wěn)流過程中，以lmol和2mol氫的比例混合。已知：pH2=0.5066MPa,Th2=293K；pN2=0.5066MPa,Tn2=473K?；旌虾蟮膲毫?0.4965MPa。確定：⑴混合氣體的溫度；(2)1mol混合氣體的熵的變化量。^=353.1K；(2)AS=6.229kJ/K9、燃燒室產(chǎn)生的燃?xì)鈮毫?.8MPa、溫度為900℃,讓燃?xì)馔ㄟ^一個(gè)噴管流入壓力為0.1MPa的空間，以獲得高速氣流。流經(jīng)噴管的燃?xì)饬髁繛?0.93kg/s。已知燃?xì)獾谋榷▔簾崛輈=1.133kJ/(kg-K),比熱比k=1.34。(1)為使氣體充分膨脹，應(yīng)選用何種形式的噴管？能否獲得超音速氣流？(2)求噴管出口處氣流速度和出口截面積。(3)若考慮摩擦，噴管出口處氣流實(shí)際速度c及與理論流速相比，哪個(gè)大？為保證流量不變，出口截面積應(yīng)該怎樣改變？(1)選縮放噴管，可獲得Ma>1的氣流；,*=1044.4m/s,a=17.72cm2；(3)%口>="，為使必不變，必須增大出口截面積。10、空氣流經(jīng)漸縮噴管作定熵流動(dòng)。已知進(jìn)口截面上空氣參數(shù)為p1=0.6MPa,1=700℃,cf1=312m/s,出口截面積A2=30cm2。試確定最大質(zhì)量流量及達(dá)到最大質(zhì)量流量時(shí)的背壓為多少？(寸㈱噸=0.269kg/s,衣吆0.375MPa11、水蒸氣流經(jīng)某漸縮噴管，進(jìn)口參數(shù)為pj=8.8MPa,1=500℃,噴管出口外界背壓pb=4.0MPa,出口截面積A2=20cm2。試求：(1)不計(jì)摩阻時(shí)噴管出口的流速和流量。(2)若設(shè)計(jì)一噴管以充分利用壓差，