三、填空題(每小題1分,共10分)
1.如果熱力系處于______狀態(tài),則不能在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上表示。
2.當(dāng)設(shè)備中工質(zhì)的壓力低于環(huán)境壓力時,若測得真空Pv=0.08MPa,環(huán)境壓力Pa=0.1MPa,則工質(zhì)的絕對壓力P=______MPa。
3.在國際單位制中壓力的單位是______。
4.根據(jù)穩(wěn)定流動能量方程,動力機的能量方程可簡化為______。
5.將相同質(zhì)量的氫氣和氧氣分別儲存到同樣大小的容器內(nèi),若二個容器內(nèi)氣體的溫度相等,則兩者壓力的大小為 ______ 。
6.已知理想氣體的比熱C隨溫度的升高而增大,當(dāng)t2>t1時, 與 的大小關(guān)系為______。
7.在混合氣體的計算中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)之間需要換算,換算的依據(jù)是質(zhì)量、摩爾數(shù)和______之間的關(guān)系。
8.設(shè)有一卡諾機工作于600℃和30℃熱源之間,卡諾機在循環(huán)工作中從高溫?zé)嵩次鼰?000kJ,則向低溫?zé)嵩吹姆艧釣開_____。
9.水蒸汽定壓加熱過程水吸熱生成過熱蒸汽必需經(jīng)歷五種狀態(tài)變化,即未飽和水、飽和水、______、干飽和蒸汽及過熱蒸汽狀態(tài)。
10.回?zé)嵫h(huán)中采用的抽汽回?zé)峒訜崞,通常有______與______兩種形式。
四、名詞解釋(每小題3分,共15分)
1.焓
2.分壓力
3.熱量的有效能
4.馬赫數(shù)
5.未飽和濕空氣
五、簡答題(每小題5分,共25分)
1.準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有什么不同?二者之間有何聯(lián)系?
2.對工質(zhì)加熱,溫度一定升高嗎?有沒有可能降低?為什么?
3.理想氣體的熱力學(xué)能只與溫度有關(guān),而與壓力和比體積無關(guān),但根據(jù)給定的壓力和比體積又可以確定熱力學(xué)能,其間有無矛盾?如何解釋?
4.與大氣溫度相同的壓縮氣體可以從大氣中吸熱而膨脹作功(依靠單一熱源作功)。這是否違背熱力學(xué)第二定律?
5.簡述“噴管效率”η和“能量損失系數(shù)”ξ的定義以及兩者之間的關(guān)系。
六、計算題(第1、2題每小題6分,第3、4題每小題8分,共28分)
1.m=3.5kg空氣按可逆定體過程由初態(tài)P1=0.1×106Pa,T1=310K變化到終態(tài)P2=0.2×106Pa,已知空氣的Rr=0.287kJ/(kg·K),CV=0.717kJ/(kg·K),試求此定體過程的Q和△V。
2.已知噴管進口截面上空氣參數(shù)為:P1=8×106Pa,T1=625K,vc1≈0,噴管出口背壓Pb=4.5×106Pa,設(shè)空氣的比熱容比κ=1.4,氣體常數(shù)Rr=287J/(kg·K),臨界壓力比βcr=0.528。問應(yīng)選擇什么形狀的噴管,并計算出噴管的出口流速vc2。
3.某溫度為T1=1100K的熱源,向溫度T2=398K的工質(zhì)供熱5500kJ,試求此不可逆換熱過程的熵產(chǎn)△Sg;如環(huán)境溫度T0=273K,試求此不可逆過程的有效能損失Ex1。
4.某蒸汽動力裝置采用再熱循環(huán),已知高壓汽輪機蒸汽進口焓為h1;再熱器進口蒸汽焓為ha,再熱器出口蒸汽焓為hb,汽輪機排汽焓為h2;如忽略泵功,試求此再熱循環(huán)的凈功W0,吸熱量q1,循環(huán)熱效率ηt.RH,汽耗率do.RH和熱耗率qt.RH。