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工程热力学试卷 一、问答题（60分） 1、（6分）热力系实现可逆过程的具体条件是什么？ 2、（6分）何谓状态参数，其有何特点？ 3、（6分）分别写出1kg某理想气体工质的梅耶公式和比热比K的表达式？ 4、（10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
工程热力学试卷
一、问答题（60分）
1、（6分）热力系实现可逆过程的具体条件是什么？
2、（6分）何谓状态参数，其有何特点？
3、（6分）分别写出1kg某理想气体工质的梅耶公式和比热比K的表达式？
4、（10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WsT、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。
5、（8分）试写出简单可压缩系统处于平衡状态时各状态参数间的四个微分关系式（即内能dU、焓dH、自由能dF和自由焓dG的基本微分关系式）。
6（8分）若一闭口系统从恒温热原取热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？
7、（8分）水蒸气的定压发生过程在P—v、T—s图上所表示的特征，归纳起来称为“一点、两线、三区、五状态”，请分别写出它们各代表什么意义？
8、（8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）
二、（20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=0.05m3。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）一只0.08m3的罐，与温度为27℃、压力为12Mpa的压缩空气干管相连接，当阀门打开，空气流进罐内，压力达到7Mpa时，将阀门关闭。这一充气过程进行的很迅速，可以认为是绝热的。储罐在阀门关闭后放置较长时间，最后罐内温度回复到室温。问储罐内最后的压力是多少？（空气作为理想气体，K=1.4）
四、（20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吸取多少热量？
（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、（10分）试分别利用熵与内能的微分关系式 和 ，证明符合范得瓦尔方程的工质气体的熵与内能的微分方程式分别为：
（1） ；
（2） 。
六、（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· Siso？