工程热力学自测题 (9)

自测五

一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分）

1、在 T － s 图上，经过同一状态点的理想气体定容过程线与定压过程线相比，（ ）过程线更陡一些。

(a) 定容 （ b ）定压 （ c ）二者一样

2、某理想气体经历一个节流过程，气体压力下降，温度（ ）。 (a) 升高 （ b ）下降 （ c ）保持不变

3、提高内燃机定容加热理想循环的压缩比，循环的热效率将（ ）。 (a) 增大 （ b ）减小 （ c ）不变

4、理想气体从初态 1 经历一绝热压缩过程到达终态 2 ，该过程的热力学能变化量为（ ）

(a) （ b ） （ c ） （ d ）

5、不可逆机与可逆机相比，其热效率（ ） (a) 一定高 （ b ）相等

(c) 一定低 （ d ）可能高，可能低，也可能相等 6、水蒸汽热力过程热力学能变化量△ u ＝（ ）

(a) （ b ） （ c ） （ d ）

7、在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的（ ）

(a) 循环最高温度 （ b ）循环最低温度 （ c ）平均吸热温度 （ d ）平均放热温度 8、热源温度为 1200K ，低温热源温度为 400K ，环境温度为 300K ，热源提供热量 1000J 中的无效能为（ ）

(a) 250 （ b ） 750 (c) 300 （ d ） 400

二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ ）。

2、孤立系的热力状态不能发生变化。 ( ) 3、气体膨胀时一定对外做功。 ( )

4、若容器中气体的压力稳定不变，则安装在容器上的压力表读数也不可能有变化。 ( ) 5、如果从同一始态到同一终态有两条途径：一为可逆、一为不可逆，那么，不可逆途径的

必大于可逆途

径的 。（ ）

6、工质放热，温度一定降低。 ( )

7、实际蒸汽动力装置与燃气轮机装置，采用回热后每公斤工质做功量均减少。 ( ) ８、同温限间的可逆循环的热效率都相等。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分）

１、氧气定压比热容 29.538J ／（ mol·K ），从 t 1 =100 ℃、 v 1 =0.25m 3 /kg 被定压压缩到 v 2 =0.15m 3 /kg ，放热量为 () J/kg 。

２、在理想气体的绝热压缩过程中，初、终参数压力与温度的关系为 ( ) 。 ３、入口为超声速气流，扩压管的形状是 ( ) .

４、工作于两个恒温热源（ 2000K ， 500K ）间的可逆机，其热效率为 ( )。

５、已知氮气在 100℃时 J/(mol·K)

=29.144 J/(mol·K)，则该气体的定容摩尔热容 =＿

６、制冷系数为 3 的制冷机，向环境散热 30kJ, 则该制冷机的制冷量为 ( ) kJ 。

７、当湿蒸汽的干度 x ＝ 1 时，工质为 ( ) 状态。

８、一稳定流动开口系，在流动过程中从外界吸收热量 20 kJ ，同时对外作出技术功 15 kJ ，该系统焓值变化为 ( ) kJ 。

四、计算（本大题 52 分， 1 题、 2 题 16 分； 3 题 20 分）

１、活塞式内燃机的定容加热理想循环，工质为空气可视为理想气体， c p =1.005 kJ/（kg·k）

=1.4。

若循环压缩比ε=9，压缩冲程的初始状态为100kPa，27℃,吸热量为920kJ/kg。试求（1）各个过程终了时的压力

和温度；（2）循环热效率。

２、空气初态为 p 1 =0.1MPa、t 1 =20℃，经过二级活塞式压气机后，压力提高到4.9MPa，假定各级压缩过

程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前提的各级压比；（2）生产1kg 压缩空气理论上消耗的功；

（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。(Rg=0.287kJ/（kg·k）)

３、某卡诺热机每分钟从 500℃的热源吸热5000 kJ,向30℃的环境放热.试求: １）该循环的热效率 ２） 该循环的放热量 ３）该卡诺机输出的功率

４）若热源温度为 800℃,工质的吸热温度为500℃,吸热量不变,由温差传热而引起该系统的熵变量为多少? 做功能力损失多少?

答案：

一、

1、a 2、b 3、a 4、b 5、d 6、b 7、c 8、a 二、

1、√ 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、√ 三、

1、 1750.4 2、 5 四题、

3、 渐缩 4、 75 ％ 5、 20.83 6、 12.5 7、 饱和蒸汽 8、

1、

所以 kJ/（kg·k）

m 3 /kg

m 3 /kg

绝热压缩 kPa

点 3 ：

K

K

kPa

点 4 ：

m 3 /kg

kPa

K

循环热效率：

2、（1）

(2) kJ

(3) K

(4)

kJ

K

3 、

1 ）热效率

2 ）放热量 KW

3) 输出功率 KW

4 ）该系统的熵变量 kJ/K

做功能力损失 kJ

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