
一、问答题(80分) (1)、(9分)热力系实现过程的具体条件是什么? (2)、(9分)何谓状态参数,其有何特点? (3)、(9分)何谓致冷系数和供热系数,写出其计算式,并指出其分别适合何种循环? (4)、(9分)试述膨胀功、技术功、流动功的意义及其相互关系? (
一、问答题(80分)
(1)、(9分)热力系实现过程的具体条件是什么?
(2)、(9分)何谓状态参数,其有何特点?
(3)、(9分)何谓致冷系数和供热系数,写出其计算式,并指出其分别适合何种循环?
(4)、(9分)试述膨胀功、技术功、流动功的意义及其相互关系?
(5)、(11分)单级活塞式压气机分别按以下三种特殊热力过程在给定的初态1及终压P2之间进行压缩:
①定温压缩过程;
②定熵压缩过程;
③界于定温与定熵之间的多变压缩过程。
已知三种压缩过程所消耗的理论压气轴功分别为Ws,T、Ws,s和Ws,n,则三者之间的绝对值大小关系如何,并以p-V图中的面积表出。
(6)、(9分)热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么?写出各自的数学表达式?
(7)、(9分)若一闭口系统从恒温热源取热4500kJ,系统的熵增加值为20kj/K,已知系统在吸热过程中的温度为300K。问这一过程是可逆的、不可逆的、还是不能实现?
(8)、(15分)某有压装置上安装有指示压力的测压表。若已知与这种测压表同时同标高点的大气压力读值为0.1MPa,试完成下列计算:
①表压力为1.8MPa时的绝对压力为多少?(MPa)
②真空表读值为4kPa时的绝对压力为多少?(kPa)
③绝对压力为80kPa时的真空值为多少?(kPa)
④绝对压力为1.1MPa时的表压力为多少?(MPa)
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二、(15分)一闭口热力系中有0.5kg的空气,从初态p1=0.9MPa、V1=0.02m3,可逆膨胀到终态V2=0.05。已知各膨胀过程维持以下关系:
(1)pV=定值;
(2)pV2=定值。
试计算各过程所作的膨胀功(又称容积功)。
三、(20分)空气在某压气机中被压缩。已知压缩前空气的参数是p1=0.1MPa、 =0.845m3/kg;压缩后空气参数是p2=0.8MPa、 =0.175m3/kg。假定在压缩过程中,1kg空所的热力学能(即内能)增加146kJ,同时向外放出热量50kJ;压气机每分钟生气压缩空气10kg。试求:
(1)压缩过程中对1kg气体所做的压缩功w;
(2)每生产1kg压缩空气所需要的技术功wt;
(3)带动此压气机至少要多大功率的电动机?
四、(15分)若利用一台逆卡诺循环热泵作为某住室的采暖设备。已知室外环境温度为-13 ,为使室内保持17 的室温,每小时需要供给105kJ的热量。试求:
(1)此热泵每小时从室外有取多少热量?
(2)热泵所需的功率?
(3)若直接使用电炉采暖,则需要多大功率的电炉?
五、(20分)设工质在热源T=1000K与冷源T0=300K之间进行不可逆循环。当工质从热源T吸热时存在20K温差,向冷源T0放热时也存在20K温差,其余两个为定熵膨胀及定熵压缩过程。求:
(1)循环热效率 ?
(2)热源每提供1000kJ的热量,作功能力损失L是多少?
(3)该孤立系统的作功能力损失是否符合关系式L=T0· ?