一﹑填空：（每空1分，共1⨯20=20分）
1.平衡态是指在（）的条件下，系统宏观性质（）的状态。
2.能量在转换过程中，数量方面服从热力学（）定律，质量方面服从热力
学（）定律。
3.蒸汽动力装置中，直接向环境散失热量最多的设备是（），可用能损
失最多的设备是（）。
4.系统作功的标志是（）变化量;传热的标志是（）变化量。
5.理想气体的定压比热容与定容比热容之间的关系是（）或
（）。
6.绝热容器中间用隔板分开，两侧分别装有压力和温度相同的氧气和氮气，若
将隔板抽出,则混合后的温度（），熵（）。
7.用压缩因子z表示的实际气体状态方程为（），压缩因子可以大于、
等于或小于（）。
8.氧气和氮气的混合物为2m3，压力为0.1MPa,其中氮气的分容积为1.4 m3,则氧
气和氮气的分压力分别为( ) MPa,( ) MPa。
9.用干球温度计和露点仪对湿空气测量,得到三个温度：16℃，18℃和29℃，则
干球温度为（）℃，露点温度为（）℃。
10.熵产的数值范围是∆S g( )0,而熵流的数值∆S f（）。
二﹑判断：（认为正确的画√，认为错误的画×。
每题1分，共1⨯8=8分）
1.内能和焓是温度的单值函数。
2.工质吸热后必膨胀。
3.熵增大的过程必为不可逆过程。
4.水蒸汽的压力越高，汽化潜热越小。
5.循环净功越大,则循环的热效率越高。
6. 一定量的理想气体经历一个不可逆过程，对外作功15kJ，放热5 kJ，气体温
度将升高。
7. 对湿空气，保持干球温度不变，若含湿量增加则为加热加湿过程。
8. 节流过程为一定焓过程。
三﹑分析简答：（每小题6分，共6⨯4=24分）
1.在p-v图中,OA为一理想气体的多变过程,在表中填入该过程中W、Q和ΔT值
的正负号，并根据表中W、Q和ΔT值的正负在p-v图中画出过程OB。
A
2. 热电厂提高热效率和减少热污染的途径有哪些？
3.画出蒸汽压缩简单制冷循环的T-s图，并用各点的状态参数表示出循环制冷
量、压缩机耗功及制冷系数。
4.某热机在T1=2000K，T2=300K的恒温热源间循环工作，试判断:当Q2=0.5kJ，
W net=1.5kJ时，是可逆的？不可逆的？还是不可能的？（用两种方法）
四、计算: ( 第一题12分，第二题15分, 第三题21分)
1.2kg的空气稳定流经压气机，从相同的进气参数p1=0.15MPa,T1=300K,可逆压
缩到相同的排气压力p2=0.45MPa。
一为定温压缩，另一为绝热压缩。
空气流动的宏观动能差和宏观重力位能差均可忽略不计,计算这两过程的排气温度和轴功。
[空气的定压比热c P=1.004kJ/(kg·K)，气体常数取287 J/(kg·K)] 2.空气以近似为零的初速度流入一渐缩喷管作定熵膨胀，其入口参数为
p1=2.5MPa，T1=353K，背压p b=1.5MPa，喷管出口截面积A2=10cm2，求该喷管出口气流的温度、流速及通过喷管的气体流量。
[c p=1004J/(kg·K)]
3.某一级抽汽回热蒸汽循环, 汽轮机进汽压力为4MPa，进汽温度为400 ℃,抽
汽压力为0.4MPa，汽轮机排汽压力为0.005MPa。
(忽略泵功)
1）定性画出该循环的设备系统图与T-s图,在两图上标出各对应点。
2) 写出抽汽率α的计算式。
3) 写出循环吸热量q1、循环放热量q2、汽轮机轴功w TS的计算式。
4)写出热效率η t、汽耗率d的计算式。
5)求出各点的焓值。
一、 1. 不受外界影响 不随时间变化 2. 第一 第二
3. 凝汽器 锅炉
4. 比容 比熵
5. c p -c V =R g ν=c p /c V
6. 不变 增大
7. pv=zR g T 1 8. 0.03 0.07
9. 29 16 10. ≥ 可≥0或＜0 二、 1. × 2. × 3. × 4. √
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
三、
1. A
B 2. 1）提高蒸汽初温、初压，降低排汽压力。
2）采用再热。
3）采用抽汽回热。
4）尽量减少不可逆因素，如尽量减小换热温差，提高汽机相对内效率等。
5)采用热电联产,减少热污染。
3. q L =h 1-h 4 ( h 4 = h 3 )
w C = h 2-h 1
1
241h h h h w q C L --==ε 4. 法一： %8511
2=-=T T c η Q 1 = Q 2+W net =2 kJ %75112=-
=Q Q t η ∵ηt ＜η c ∴是不可逆循环。
法二：02
211<+=⎰T Q T Q T Q r δ ∴是不可逆循环。
四、
1. 定温过程：T 2=T 1=300 K W t =mR g Tln （p 1/p 2）=-189.18 kJ W C =-W t =189.18 kJ
定熵过程：Q=0 κ=1.4 κκ11
212)(-=p p T T =410.62 K W t =-ΔH=mc p (T 1-T 2)=- 222.125 kJ W C =-W t = 222.125 kJ 2. c 1≈0 ∴ p 0 =p 1 T 0=T 1 空气ν
cr =0.528 R g =287 J/(kg ·K) p cr =p 0νcr =1.328 MPa p cr ＜p b ∴p 2=p b
κ12002)(p p v v ==0.058 m 3/kg g
R v p T 222==305.2 K )(2202T T c c p -==312.2 m/s 2
22v c A q m ==5.35 kg/s 3. 1）
2） 由回热器热平衡方程： ()01
4011h h h '=-+αα 4
01401h h h h --'=α 忽略泵功则：h 4=h 3=h 2′ 3） q 1=h 1-h 01′ q 2 =(1-α)(h 2-h 3) w TS ≈w 0 =(h 1-h 01)+(1-α)( h 01- h 2) =α(h 1-h 01)+(1-α)( h 1- h 2) 4）10q w t =η 0
w 3600d = kg/(kW ·h) 5） h 1=3215 kJ/kg h 01=2688 kJ/kg h 2=2065 kJ/kg h 01′=604.7 kJ/kg h 3=137.77 kJ/kg。