选择题:
1.闭口系统是一个什么样的系统?
A.与外界只有能量交换,没有物质交换的系统;
B.与外界只有物质交换,没有交换能量的系统;
C.与外界既有能量交换,又有物质交换的系统;
D.与外界没有能量交换,也没有物质交换的系统;
2.简述热泵与制冷剂的区别:2个热力循环均建立于()循环的()循环基础之上。
A. 郎肯正
B. 郎肯逆
C. 卡诺正
D. 卡诺逆
3.下面那个不属于四个典型热力过程?
A.定容过程
B.定压过程
C.定量过程
D.定熵过程
4.在实际热力过程中,系统的所有状态参数(空气、压力、体积)都是变化的,这样的过程称为多变过程,可用式子()表示其状态参数的变化规律。
A.pv=c
B.pv^n=c
C.p/v=c
D.p^n/v=c
5.在现代火力发电厂内,将蒸汽动力循环理论化为水蒸气和水的两个( )过程和两个( )过程,这是最基本的蒸汽动力循环,被称为郎肯循环。
A.定压定温
B.定容定温
C.定容绝热
D.定压绝热
ADCBD
简答题
1.请简述体积膨胀功、技术功与流动功。
1)体积变化功:系统体积变化所完成的膨胀功或压缩功。
(1)体积变化功是热变功的源泉(其他能量形式的功,则属于机械能的转化。
(2)在真空中膨胀时,此功为0。
2)流动功:工质在流动时,总是从后面获得推动功,而对前面作出推动功,进出系统的推动功之差称为流动功(也是系统为维持工质流动所需的功)。
其计算公式为:或单位质量功
注意:工质从进口到出口,从状态1膨胀到状态2,膨胀功为w ,在不计工质的动能与位能变化时,开系与外界交换的功量应为膨胀功与流动功之差w -△(pv)
3)技术功:技术上可资利用的功。
其计算式计算式为:
式中:
——轴功
——出口动能与入口动能之差
——出口势能与入口势能之差
膨胀功和压缩功是过程功。
轴功及动能变化和位能变化统称技术功。
从工程应用来看,技术功中轴功所占的比例大、占据能量转换的主流形式,所以技术功即轴功。
流动功开口系统存在,闭口系统没有。
2.请简述蒸汽郎肯循环。
最简单的蒸汽动力循环由水泵、锅炉、汽轮机和冷凝器四个主要装置组成。
图为该装置示意图。
水在水泵中被压缩升压;然后进入锅炉被加热汽化,直至成为过热蒸汽后,进入汽轮机膨胀作功,作功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水。
再回到水泵中,完成一个循环。
3.简述为什么第一了和第二类永动机不能实现?
第一类永动机,即不消耗任何能量而实现永恒作功的机器。
第一类永动机违背了热力学第一定律,所以不能实现。
第二类永动机,即从单一热源吸热而实现永恒作功的机器。
在热力学第二定律的开尔文说法中阐述了,不可能从单一热源吸热,使之完全成为有用功,而不引起其他变化。
如果存在一个从单一热源吸收热量Q的热力过程1—2。
接下来,在热力过程2—3中,热量Q全部成为了有用功,那么必然存在另外一个消耗外功的热力过程4—1。
因此,第二类永动机不能实现。
4. 设有一台卡诺热机工作于600°C与30°C的热源之间,试求:
(1)卡诺热机的效率是多少?
(2)若工质每分钟从高温热源吸收热量100kJ,求该热机的功率(以kW表示)
(3)每分钟向低温热源排出的热量。
(1)
(2)该热机每秒钟从高温热源吸热:
该热机的功率:
(3)每分钟从低温热源排出的热量:
5.有一制冷机需要将热量以2kW的散热速率散发至户外,室温为27°C,户外温度为37°C,求制冷机所需的最低功率。
该制冷机理想状态的制冷系数
在理想状态下,可使用最低功率完成制冷循环,此时的最低功率为:。