一、判断(1)经不可逆循环,系统与外界均无法完全恢复原态。
(2)工质经任何一种循环,其熵变为零。
(3)在T-S图上,理想气体的定压线比定容线陡。
(4)水蒸气绝热膨胀过程中的技术功。
(5)热力系统绝热过程中系统熵变大于等于零。
(6)因等温过程,所以水蒸气在湿蒸汽内内进行的过程其,其中为饱和温度,为过程的熵变。
(7)水蒸气不可逆绝热膨胀熵增大,水蒸气不可逆绝热压缩熵减小。
(8)工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动,系统的熵增大。
(9)可逆循环的热效率可以用表示,其中,是循环平均放热温度,,是循环平均吸热温度。
(10)蒸汽动力装置热效率很少超过40%,这表明由冷凝器中冷却水带走的热量太多,应该努力提高冷凝器的性能,使Q2趋向于零。
(11)在朗肯循环基础上实行再热一定可提高循环热效率。
(12)蒸汽抽汽回热循环抽汽级数越多,循环热效率越大。
(13)蒸汽抽汽回热循环较之相同条件下的朗肯循环热效率高,所以回热器内不应存在可用能损失。
(14)迈耶公式Cp-Cv=R g仅对理想气体适用()(15)对任何热力系而言,熵增加的过程必为不可逆过程()(16)可逆循环与不可逆循环的工质熵变都等于零()(17)循环的净功总等于循环的净热量()(18)沸腾状态的水总是烫手的。
()(19)水蒸气在定温过程前后温度不变,则其热力学能也不变。
()(20)实际气体绝热自由膨胀后其热力学能不变。
()(21)公式d h=Cp d T 仅适用于理想气体的任何可逆过程。
()(22)稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。
()(23)绝热过程一定是定熵过程。
()(14)对于一渐扩型管道,当进口流速为亚音速时,可使气流压力升高。
()(25)提高初温和降低级态压力均可以提高朗肯循环的热效率。
()(25)理想气体的绝热等温膨胀是可行的过程。
()(26)因为不可逆过程不可能在T-S图上表示,所以也不能计算过程的熵变量。
(27)用压力表可以直接测出绝对压力值。
(28)封闭系统中发生放热过程,系统熵必减少。
(29)理想气体cp,cv值与气体的温度有关,则它们的差值也与温度有关。
(30)湿空气的相对湿度愈大,其中水蒸气分压力也愈大。
二选择题1.若已知工质的表压力P g=0.07MPa,环境压力P a=0.1MPa。
则工质的绝对压力为( )。
A.0.03MPa B.0.17MPa C.0.07MPa D.0.1MPa2.简单可压缩热力系的准平衡过程中,若工质的压力降低,则( )。
A.技术功为正B.技术功为负C.体积功为正D.体积功为负3.理想气体可逆定温过程中( )。
A.q=0B.Δh=0C.W t=0D.W=04.工质经历一个不可逆循环后,其熵的变化量ΔS( )。
A.ΔS>0B.ΔS=0C.ΔS<0D.ΔS≥05.饱和蒸汽经历绝热节流以后,变成( )。
A.湿饱和蒸汽B.饱和水C.过热蒸汽D.未饱和水6.若再热压力选择适当,则朗肯循环采用再热后( )。
A.汽耗率上升,热耗率下降B.汽耗率下降,热耗率上升C.汽耗率与热耗率都上升D.汽耗率与热耗率都下降7.活塞式压气机的余隙容积比是指余隙容积与( )之比。
A.滞胀容积B.有效容积C.活塞排量D.气缸总容积8.1m3湿空气中所含水蒸汽的质量称为湿空气的( )。
A.含湿量B.比湿度C.相对湿度D.绝对湿度9 湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________(A)△U = 0 (B)△U >0(C)△U<0 (D)△U<0或△U >010.闭口系统功的计算式W = U1-U2_________(A)适用于可逆与不可逆的绝热过程。
(B)只适用于绝热自由膨胀过程。
(C)只适用于理想气体的绝热过程。
(D)只适用于可逆绝热过程。
11.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。
(A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律;(C)不违反第一、第二定律;(D)A和B。
12.压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。
(A)流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加(C)流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大13.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。
(A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程;(C)(A)和(B);(D)系统的熵变。
14.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是()。
(A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽(C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定15.()过程是可逆过程。
(A).可以从终态回复到初态的(B).没有摩擦的(C).没有摩擦的准静态过程(D).没有温差的三、填空(1)工程热力学是研究()能与()能相互转换规律的一门学科。
(2)理想气体的热力学能、焓、比定压热容,比定容热容仅仅是()的单值函数(3)理想气体的熵是()和()的函数。
(4)初、终态相同的可逆过程与不可逆过程的熵变必然()(5)马赫数是()与()之比。
(6)不等温的传热过程必有熵()。
(7)绝热节流的()效应称为焦尔-汤姆逊效应。
(8)Ma=l的流动称为()流动。
(9)湿空气中的水蒸气常处于()状态或处于()状态。
(10)压缩因子反映()气体与()气体的偏差程度。
11.开口系稳定流动能量方程式可以写成。
12.选择喷管形状时,若背压与初压的比值小于临界压比,则应选择_____。
13提高动力循环热效率的途径理论上可以归纳为两条:______和______15.焓的定义式为____ _____。
16.任意可逆循环的热效率可用平均温度表示,其通式为__________。
17.插入高速流动工质中的温度计,测出的温度值一般工质的实际温度。
(填“大于”、“小于”或“等于”)18.绝热容器中间用隔板分开,两侧分别有1kgN2和O2,其p1,T1相同,若将隔板抽出,则混合前后的温度和熵有T2 T1,S1 S2。
19.闭口系熵方程为。
20.系统吸热时的温度越高,热量中火用,火无。
(填“越大”、“越小”)21.气体膨胀(填“一定、不一定”)对外做功。
22. 同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、.绝热压缩.和多变压缩(1<n<k)达同一终压力,耗功最大的为,最小的为。
23.△h=C P△t对于理想气体适用于热力过程;对于实际气体适用于过程。
24.热力学第二定律的数学表达式为;。
25.水蒸气的汽化潜热在低温时较_________,在高温时较________,在临界温度为__________。
26.水的临界压力为临界温度为。
27、某可逆循环中,各过程部分参数如下表所示,填补表内空白并画出其p-v 图和T-s图。
过程Q/kJ △U/kJ W/kJ1-2 0 470.72-3 547.3 164.23-4 04-1 -209.6 0四、简答题2试述提高蒸汽动力循环热效率的主要措施及原因。
3若分别以某种服从p(v-b)=R g T 的气体(其中b 为物性常数)和水蒸气为工质在两个恒温热源之间进行可逆循环A 和B,比较循环A、B 中哪一个的热效率大一些,为什么?4如图4-26所示的循环,试判断下列情况哪些是可逆的?哪些是不可逆的?哪些是不可能的?a. Q L=1000kJ,W=250kJb. Q L=2000kJ,Q H=2400kJc. Q H=3000kJ,W=250kJ5在p-v图及T-S图上画出理想气体的下列过程:(1)工质放热且膨胀;(2)工质压缩,放热且升温;(3) n<0,终态压力p2 > 初态压力p1四、计算题1、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热(混合式)理想循环工作。
如图所示,已知新蒸汽参数p1=40MPa,t1=420℃,汽轮机排汽压力p2=0.007MPa,抽汽压力p A=0.4MPa,忽略泵功。
试求:①定性画出循环的T-s及h-s图;②抽汽系数;③循环吸热量q1,放热量q2及输出净功w net;④循环热效率;⑤相应朗肯循环的热效率。
2、水蒸气流经某渐缩喷管,进口参数为p1=8.8MPa,t1=500℃,喷管出口外界背压p b=4.0MPa,出口截面积A。
=20平方厘米,水蒸气的临界压力比为0.5465。
试求:不计摩擦时喷管出口流速C f2和流量qm。
3.某热机在T1 = 1800 K和T2 = 450K的热源间进行卡诺循环,若工质从热源吸热1000KJ,试计算:(A)循环的最大功?(B)如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K,在过程中与低温热源的温差为50K,则该热量中能转变为多少功?热效率是多少?(C)如果循环过程中,不仅存在传热温差,并由于摩擦使循环功减小10KJ,则热机的热效率是多少?4. 某蒸汽循环按基本朗肯循环运行,自过热器来的新蒸汽p1=17MPa、t1=550℃,进入汽轮机可逆膨胀作功,然后排入维持在5kPa的冷凝器。
若忽略水泵功,求:(1)画出循环的T-s图;(2)1kg工质在锅炉及过热器中的吸热量;(3)蒸汽在汽轮机内作的功;(4)循环效率;(5)若新蒸汽参数及冷凝器压力不变,但汽轮机的相对内部效率为0.92,再求循环热效率。
已知:p=17MPa、t=550℃:h=3426.8kJ/kg;v=0.0199213m3/kg;s=6.4416kJ/(kg·K)p=5kPa:t s=32.9℃;h'=137.72kJ/kg;h"=2560.55kJ/kg;s'=0.4761kJ/(kg·K);s"=8.3930kJ/(kg·K)。
5. 容积V=0.5m3 的空气初压p1=0.3MPa,初温t1=150℃,经可逆多变膨胀过程到终态p2=0.08MPa,t2=20℃,求:(1)过程中热力学能、焓及熵的变化量;(2)多变指数n。
空气作为理想气体,其比热容可取定值,气体常数g R =287J/(kg.K);p c =1005 J/(kg.K)。