07-08第2学期06级热力学卷1.doc

华南理工大学 2007－2008学年第　2　学期考试试题　　　 考试科目： 工程热力学 考试时间：120分钟 试卷总分100分 班级： 姓名： 学号： 题号 一 二 三 四 总分 得分 评卷教师 填空题（28分） 1、（2分）当容器内的压力低于外界时，容器内的绝对压力P、真空度Pv和大气压力Pb之间的压力关系为： 。答案： P=Pb-Pv 2、（2分）对于简单可压缩系统，系统与外界间传递热量的动力是 。系统对外界做功的动力是 。答案：温差，压差 3、（3分）使系统实现可逆过程的条件是什么？ 答案：1）是准平衡过程；2）满足热的和力的平衡条件；3）在过程中不应有任何耗散效应。 4、（2分）理想气体的基本热力过程：定温过程、定压过程、定容过程、可逆绝热（定熵）过程； 6、（2分）热力学第二定律关于热功转换的开尔文说法为：答案：不可能制造出从单一热源吸热、使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。 克劳修斯说法为：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。 7、（2分）用实际气体在两个恒温热源T1和T2间进行一卡诺循环，则其热效率ηt= 。答案： 8、（2分）逆卡诺循环是由两个 过程和 过程组成的循环。答案：可逆定温；定熵 9、（1分）比熵变的定义式： 。答案： 10. （3分）水蒸气的一点、两线、三区具体指的是：一点（ 临界点 饱和水线 ）、三区（过冷水区1.10a 为渐缩喷管，图1.10b为缩放喷管，设两管的工作背压均为0.1MPa，进口截面压力均为1MPa，进口流速可忽略不计。（1）若两喷管的最小截面面积相等，则两喷管的流量是否相等？ ；出口截面流速是否相等？ ；压力是否相等？ 。（若不相等，请注明大小） 12．（2分）压气机可能作定温压缩、定熵压缩和多变压缩，其功量分别表示为，三种情况理论耗功量大小是 。 13. （2分）未饱和湿空气，其干球温度t湿球温度tw和露点温度td的大小关系为（ ）。 简答与证明题(32分) 1、（5分）对于单位质量的理想气体，试推导：。 推导：由熵的定义式：……(1) 对于单位质量的理想气体热力学第一定律写成：……(2) 根据理想气体状态方程：……(3) 将(3)带入(2)得：……(4) 将(4)带入(1) 得： 2、 3、 a与b是与气体种类有关的正常数，根据实验数据确定；被称为内压力；表示分子可自由活动的空间。 3、，然后由通用压缩因子图查得相应的压缩因子，可求得。 4、（6分）提高燃气轮机动力循环热效率的措施有那些？提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施又有那些？ 答：提高燃气轮机循环效率的措施：提高增压比、采用回热、在回热基础上分级压缩中间冷却、在回热基础上分级膨胀中间再热。 蒸汽轮机：提高蒸汽初温初压、采用回热等。 5、（6分）如图所示为蒸气压缩制冷的T-S图，试指出进行各热力过程相应设备名称，并写出制冷量和制冷系数的计算式。 答：过程1-2在压缩机中进行；过程2-3在冷凝器中进行；过程3-4在节流中进行；过程4-1在蒸发器中进行。 制冷量：；制冷系数： 6．（7分）湿空气温度为33℃，压力为100k Pa，测得湿球温度为22℃。利用h-d图，求其相对湿度，含湿量及水蒸气分压力，并将该点状态在h-d图中表示出来。 三.计算题(计40分) 1、（12分）一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上，气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的0.01m3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空气，其压力为0.1MPa。去除销钉，放松活塞任其自由移动，最后两侧达到平衡。设空气的比热容为定值。试计算：1）平衡时的温度为多少？2）平衡时的压力为多少？3）两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值是多少？ 解：（本题13分）1）取整个气缸为闭口系，因为气缸绝热，所以Q=0；又因为活塞导热而无摩擦，W=0，且平衡时A、B两侧温度相等，即TA2=TB2=T2。有闭口系能量方程得： 因为，TA1=TB1=T1=300K，于是终态平衡时，两侧的温度均为： T1=T2=300K 2) 取整个气缸为闭口系，当终态