工程热力学复习Word文档格式.docx
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与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力
的比值,称为相对湿度
。
二、单项选择题
1.绝热压缩时,若工质初态相同,终态压力相同,不可逆过程的
与可逆过程的
关系为A。
A.
B.
C.
D.不能确定
2.由气体参数恒定的干管向一绝热真空刚性容器内充入该种理想气体,充气后容器内的温度与干管内气体温度相比,其温度B。
A.保持不变B.升高C.降低D.无法确定
3.由卡诺定理可知,所有可逆热机的热效率D。
A.均相等B.均为
C.
D.两个热源时均为
4.任何理想气体热力过程中,焓变化量均可表示为A。
A.
B.q-wC.
D.△h-pv
5.可逆定温过程由于温度不变,理想气体与外界的热量交换B。
A.零B.
D.
8.技术功
计算式使用时,适用于C。
A.理想气体B.水蒸气C.任何工质的绝热过程D.任何工质的定压过程
9.如图所示,循环1-2-3-1,其中1-2为定温,2-3为绝热,3-1为不可逆的绝热过程,
则此循环B。
A.违背热力学第一定律B.单一热源循环不能工作
D.
10.热力系吸热对外作功则温度D。
A.一定上升B.一定下降C.温度不变D.变化取决于Q、W
11.水蒸气经过绝热节流后B。
A.焓值增大,压力升高B.焓值不变,熵增大;
C.熵减小,压力下降D.熵不变,压力升高
12.
适用于D过程。
A.任何工质的不可逆B.任何工质的可逆
C.理想气体的任何D.理想气体的可逆
13.欲使入口为亚声速的气流增速至超声速流动范围时应该使用D。
A.渐缩管B.渐放管C.等径管道D.缩放管
14.对蒸汽动力循环改进,采用再热的主要目的是为了C。
A.提高循环的初参数B.降低循环的终参数
C.提高排汽的干度D.减少循环蒸汽量
15.在p-V图上有一理想气体进行两个任意热力过程a-b和a-c,已知b点和c点位于同一条定温线,但
,两个过程的热力学能变化量大小为C。
A.
B.
C.
D.无法比较
16.A可以在朗肯循环中提高汽轮机排汽的干度。
A.提高初温 B.提高初压 C.降低排汽压力 D.采用回热
17.下列说法中正确的是B。
A.气体吸热时热力学能一定增加。
B.气体被压缩时一定消耗外功。
C.气体一定要吸收热量后才能对外做功。
D.气体进行膨胀时必须对其进行加热。
18.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。
D.
19.水蒸气经过绝热节流后D。
A.熵减小,压力下降B.熵不变,压力升高
C.焓值增大,压力升高D.焓值不变,压力下降
20.随着压力的升高,水的汽化潜热将D。
A.增大B.减小C.不变D.先增加后减小
21.对蒸气动力循环改进,采用回热的主要目的是为了C。
A.提高排汽的干度B.降低工质的平均放热温度
C.提高工质的平均吸热温度D.降低排汽的干度
22.某容器工质压力低于环境压力,当工作中疏忽漏入气体,则容器上
安装的压力监视仪表读数B。
A将升高;
B.将降低;
C.将不变;
D.并不能反映该变化。
23.绝热节流过程为D过程。
A.定焓B.定温C.可逆D.不可逆
24.欲使入口为亚声速的气流增速至超声速应该使用D。
A.渐缩管B.渐放管C.等径管道D.缩放管
25.不可逆循环进行的结果是使D。
C.:
3、判断题
1.气体吸热后,其熵一定增大;
(√)
2.气体吸热后温度一定升高;
(×
)
3.气体吸热后热力学能一定升高;
4.含湿量大的湿空气相对湿度高;
5.气体压缩时一定耗功(√)
4、简答题
1.循环分析中为什么循环净功等于循环净热,它们在T-s图、p-v图上是怎么表示的?
答:
由热力学第一定律可知,
,循环中状态参数的变化量为零,则有
,即循环中热量的代数和等于交换的功的代数和。
2.闭口系经历可逆和不可逆两个过程,从同一起点出发,若到达某一相同的终态点,问这两个过程的熵流是否相等?
试分析之。
当初终状态一定时,其过程中的熵变化量相同,
,
,而
所以不可逆过程的熵流小于可逆过程的熵流。
3.简要说明热量、功、热力学能的区别与联系。
热量是热力系与外界由于温度不同而传递的能量;
功是热力系与外界由于压力不同而传递的能量;
热力学能是热力系内工质由于热运动而具有的能量;
热量与功都是过程量,取决于所经历的过程;
热力学能是状态参数,取决于所处的状态;
传热不需要宏观的相对位移;
作功必然伴随有宏观的相对运动。
4.简要说明膨胀功、推动功、轴功和技术功四者之间有何联系和区别?
请在p-V图上表示膨胀功和技术功的大小。
膨胀功(w)是工质体积变化产生的功,是热能转换的基本功。
推动功(pv)是工质在流动过程中所传递的功。
膨胀功和推动功的代数和为技术功(wt),它是工程上可以利用的功量。
轴功(ws)是指从机器轴端输出的有用功,它等于技术与流动工质的动、位能变化量的代数和,即
p-V图上过程线在V轴上的投影面积可表示膨胀功的大小,过程线在p轴上的投影面积可表示技术功的大小。
5.卡诺循环由哪几个过程的组成?
由该循环热效率计算公式可得到哪些结论?
卡诺循环组成:
可逆定温吸热,可逆绝热膨胀,可逆定温放热,可逆绝热压缩。
其热效率计算公式为:
由该公式可得到下列结论:
1)卡诺循环的热效率仅取决于高温热源的温度和低温热源的温度,与工质的性质无关,高温热源的温度愈高,低温热源的温度愈低,循环热效率愈高;
2)卡诺循环的热效率只能小于1,不能等于1,更不能大于1,因为
不会等于0,
不会为无穷大;
3)
时循环热效率等于0,即从单一热源吸热而源源不断地对外作功的循环发动机不存在。
6.试在T-s图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。
1)理想气体热力学能、焓是温度的单值函数,则有
同理,有
2)
7.请简述熵增原理的实质。
熵增原理的实质:
1)阐明了实际过程具有方向性,即实际的热力过程总是朝着使系统总熵增大的方向进行,即
2)指出热过程进行的限度,即随着过程进行,系统内部由不平衡向平衡发展,总熵增大,当孤立系统总熵达到 最大值时过程停止进行,系统达到相应的平衡状态,这是时
3)揭示了热过程进行的条件,即系统熵的减小必然伴随着其余系统熵的增加。
8.1㎏某种理想气体从同一初态1出发,分别经过可逆、不可逆绝热膨胀达到同一终压,将此可逆、不可逆过程表示在同一张T-s图上,且说明可逆、不可逆过程相对位置的理由。
当初状态相同,经可逆、不可逆过程达到同一终压状态,如图所示,其参数特点:
由于不可逆摩擦产生的热不能外传,被系统内工质吸收,从而熵增大,工质温度升高。
9“处于沸腾状态的水总是烫手的”这种说法是否正确?
试根据热力学知识解释之。
这种说法是错的。
水的沸腾状态就是其饱和状态,饱和温度与饱和压力是单值函数关系,当压力很低的沸腾状态对应的温度也将很低,例如:
青藏高原大气压力很低,70-80℃水就沸腾但不烫手。
只有压力较高对应的温度较高才可能烫手。
“过热水蒸气的温度是否一定很高?
未饱和水是否一定很低?
为什么?
水的沸腾状态就是其饱和状态,饱和温度与饱和压力是单值函数关系,当压力很低的状态对应的饱和温度也将很低,只要工质温度高于其饱和温度就是过热蒸汽;
同理,当压力很高的状态对应的饱和温度也将很高,而工质的温度低于其饱和温度就是未饱和水,所以这种说法是错的。
10.朗肯循环热效率低主要是什么原因?
试结合循环的T-s图分析之。
朗肯循环热效率低下的原因:
1)未饱和水低温预热段造成循环平均吸热温度太低;
2)排入凝汽器中的热量太多,冷源损失大。
11.蒸汽参数对蒸汽动力循环有什么影响?
分别将引什么趋势的变化?
影响蒸汽动力循环的参数有
当循环中提高进气压力
,其他参数保持不动时,会使得排气干度下降,平均吸热温度提高,循环效率提高,但对汽轮机组安全运行不利;
当循环中提高进气温度
,其他参数保持不动时,会使得排气干度升高,平均吸热温度提高,循环效率提高,但是工质温度的提高要求锅炉使用的金属材料的耐热温度提高,所以温度的提高也是受限的;
当循环中降低排气压力
,其他参数保持不动时,会使得循环平均放热温度降低,循环净功增大,循环效率大幅提高,但排气压力降低受环境温度限制。
12.蒸汽动力循环若改变其初参数将会使得循环发生变化,试分析当初温提高,初
压、终压保持不变时的循环特点,同时绘制水蒸气T-S图加以分析。
蒸汽动力循环若保持初压、终压不变,改变其初温t1,若提高t1将使得循环在更高的过热温度下进入汽轮机,使得循环的平均吸热温度提高
,排汽干度值
上升,循环热效率
提高。
13.在喷管流动分析时是如何应用
来分析喷管截面的变化规律?
由管道流动的特征方程
可知,喷管截面的变化规律为:
1)当
,气流在喷管中为亚声速流动,
,气体截面收缩,喷管截面为渐缩型。
2)当
,气流在喷管中为超声速流动,
,气体截面扩张,喷管截面为渐扩型。
3)如果工质在喷管内从亚声速连续增加至超声速,则气体从
连续加速到
,所以喷管截面先缩小后扩大成缩放型,中间有一最小截面,称为临界截面,此处
14.计算喷管流速时,若存在摩阻时仍然可以采用
公式,那么摩阻损耗表现在哪里?
有摩阻时的膨胀终状态焓是如何确定的?
绘制分析过程的h-s图。
设
为已知值。
答:
喷管流速计算公式
是由热力学第一定律能量方程推得,故适用于喷管流速计算的任何情况。
当有摩阻损失,由于热力系与外界绝热,工质膨胀至p2时焓降升为
计算存在摩阻的流速时只需将
替代
即可。
15.何谓喷管的临界状态?
喷管的临界流速与哪些因素有关?
喷管中的气流速度达到声速时对应的状态就是临界状态。
喷管的临界流速与工质的种类有关,与喷管入口状态有关,
,当气体k值一定,入口状态一定,什么时候达到声速即确定了。
16.简要说明未饱和湿空气所含的水蒸气处于何状态?
处于过热蒸气状态。
因为未饱和湿空气是指湿空气中还能吸收水分,水蒸气还没有达到饱和,
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