工程热力学复习题

1．有2.268kg的理想气体CO2，经可逆定体过程，其热力学能的变化为△u=139.6kJ/kg,求该过程的功量、热量和熵变，并在p-V图和T-s图上表示出来。
2．气体从p1 = 1 bar，V1 =0.3m3压缩到p2 = 4 bar。可逆压缩过程中维持下列关系 ，其中a = -15 bar/m3。试计算过程中所需的功、热力学能和熵的变化。并将该过程表示在 p-V图和T-s图上。
3．压力为0.4MPa、温度为20℃的压缩空气，在膨胀机中绝热膨胀到0.1MPa，温度降为-56℃，然后通往冷库。已知空气流量为1200kg/h，环境温度20℃，压力为0.1MPa,试求：① 流进和流出膨胀机的空气比火用；② 膨胀机的功率；③ 膨胀机中的不可逆损失。
4．1kg空气从初态p1 = 5 bar，T1 = 340 K，在闭口系统中绝热膨胀，其容积变为原来的2倍（V2 = 2V1）。求（1）如绝热膨胀过程是可逆的，求终态压力及终态温度、膨胀功、熵、内能、焓的变化。（2）如进行的是绝热自由膨胀过程，求终态压力及终态温度、膨胀功、熵、内能、焓的变化。（3）将上述两过程表示在p-V图和T-s图上表示出来。
5．求质量为2kg、温度为300℃的铅块具有的可用能。如果让它在空气中冷却到100℃，则其可用能损失了多少？如果将这300℃的铅块投入5kg温度为50℃的水中，则可用能损失又是多少？假设其 ，空气环境温度为20℃。
6．试证明两条绝热线不能相交。
7．试证明等温线和绝热线只有一个交点。
8．试证明准静态绝热膨胀过程的温度降大于绝热节流过程温度降低，即 。
9．已知某气体的体积膨胀系数 和等温压缩率 ，求该气体的状态方程。
10．试证明绝热自由膨胀过程是一个不可逆过程。
11．空气压缩致冷装置的致冷系数为2.5，致冷量为84600kJ/h，压缩机吸入空气的压力为0.98 bar，温度为-10℃，空气进入膨胀机的温度为20℃，试求：① 压缩机出口压力；② 致冷剂的质量流量；③ 循环的净功率；④ 在p-v图和T-s图上绘出该循环示意图。
12．某蒸汽压缩制冷循环，在压缩机进口参数不变的情况下，若提高压缩机出口压力，使消耗的功增加5% ，且仍保持原来制冷系数的值，问制冷量将变化多少，要实现上述目的则该循环应采用什么措施？将改变后的制冷循环画在同一张lg p-h图上。
13．夏天空气温度为30℃，相对湿度为85%。将其降温去湿后，每小时向车间输送温度为20℃、相对湿度为65%的空气10000kg。求空气在冷却器中放出的热量及冷却器出口的空气温度。假设空气压力为 。
14．将压力为0.1MPa、温度为25℃、相对湿度为80%的湿空气压缩到0.2MPa，温度保持为25℃。问能除去多少水分。
4-25、5-22、5-23、5-25、5-30、5-37、pp219例题6-6





名词：
平衡态、恒稳态、可逆过程

、不可逆过程、闭口系统、开口系统、孤立系统、理想气体
气体常数与通用气体常数、系统储存能、热能、热量
比热容的定义和单位 热容的定义和单位、多变过程
对比态定律、水蒸汽的饱和状态、汽化潜热、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽、过热蒸汽
热力学第二定律及数学表达式、可用能、不可用能、卡诺定理、孤立系统熵增原理、熵
热系数（体积膨胀系数、定温压缩率、定容压力温度系数）
滞止参数、喷管的背压、临界压比
循环热效率、余隙容积、定容增压比、压缩比、定压预胀比
热湿比、混合气体的分压力、含湿量、相对湿度、湿空气的露点

回答问题：
1．为何说热力学平衡态是热动平衡？说明原因。
2．实际过程都是不可逆的，那么定义可逆过程是否有意义？
3．回答热力学第二定律的两种表述。
4．简述热力学第一定律的实质和热力学第二定律的实质。
5．简述热力学第一定律分析法和第二定律分析法的特点。
6．物质的临界状态究竟是怎样一种状态?说明其特点。
7．说明湿空气和湿蒸汽、饱和空气和饱和蒸汽的区别。
8．物质的临界状态究竟是怎样一种状态?说明其特点。
9．简述提高蒸汽动力循环热效率的有效方法。
10．为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环？
11．有人说热水流经冷却塔后，温度可以降低且会低于环境大气温度，对不对？为什么？
12．从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优劣。
13．学习了工程热力学，你对功量和热量的异同有何认识。
14．有人说热水流经冷却塔后，温度可以降低且会低于环境大气温度，对不对？为什么？