工程热力学自测题-(1)

自测八一、名词解释（本大题15分，每小题3分）１绝热节流2马赫数3温度4制冷系数5工质二、判断（本大题10分，每小题2分）１、朗肯循环采用再热后，其热效率必定升高()２、平衡状态一定是均匀状态。()３、在热力循环中，工质从热源吸热对冷源放热，从而实现热能向机械能的转换。其中热源和冷源为恒温热源。()４、热力系统的边界可以是实际存在的，也可以是假想的。()５、压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环也可以采用这种方法。()三、简答（本大题25分，每小题5分）１、试述膨胀功、技术功和流动功的意义，并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在P--V图上。２、在压气机中采用多级压缩和级间冷却有什么好处。３、对于简单可压缩系统，系统与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算。４、画出压缩蒸汽制冷循环的T-s图，并写出循环的制冷量、制冷系数ε的表达式。５、活塞式内燃机定容加热理想循环热效率η随压缩比ε下降，增大还是减小？为什么？四、计算题（本大题50分，第1、2题各10分；第3、4题各15分）１、一逆向循环，用于热泵向温室供暖，每秒向温室提供250kJ热量。若热泵的供暖系数为5，试计算：循环的耗功量及从室外空气中吸收的热量。２、某一蒸汽轮机，进口蒸汽参数p1=9.0MPa,t1=500℃,h1=3386.8kJ/kg,cf1=50m/s,出口蒸汽参数p2=4.0KPa,h2=2226.9kJ/kg,cf2=140m/s，进出口高度差14m，蒸汽经汽轮机散热损失为15kJ/kg，试求：1）单位质量蒸汽流经汽轮机对外输出的功2）进出口动能变化对输出功的影响3）若蒸汽流量为220t/h，汽轮机功率有多大？３、在燃气轮机定压加热理想循环中，压气机入口空气状态为100kPa，20℃，空气以流率4kg/s经压气机被压缩到500kPa。燃气轮机入口燃气温度为900℃。试计算压气机耗功量、燃气轮机的作功量及循环热效率。假定空气=1.03kJ/(kg·K)且为常量，=1.4。４、空气初态为P1=0.1MPa、t1=20℃，经过三级活塞式压气机后，压力提高到12.5MPa，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=287J/kg.k）答案：一、1、绝热节流：在节流过程中流体与外界没有热量交换，就称为绝热节流。2、马赫数：气体的流速与当地声速的比值，称为马赫数。3、温度:处于同一热平衡状态的热力系无论它们是否相互接触均有一个共同的物理性质，描述此物理性质的物理称为温度。4、制冷系数：5、工质：实现热能向机械能转换的中间媒介物叫工质二、1、×2、×3、×4、√5、×三、1、膨胀功：由于系统体积膨胀变化所作的功。技术功：技术上可以利用的功称为技术功，它是稳定流动系统动能、位能的增量与轴功三项之和。流动功：工质在流动时，进出质量的推动功之差。2、压气机耗功以等温压缩最有利，应设法使压气机内气体压缩过程的指数降低，因此采用冷却的方法，同时为避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率采用多级压缩。3、交换的功为体积变化功。可逆时４、5通过此式可知热效率随着的增大而提高。压缩比增大使循环的平均吸热文增高，平均放热温度降低，循环热效率相应提高。四、1、∴kJ∴kJ2、∴=1.136×103kJ/kgkW3、由题可知：KP1=100KPa，P2=500Kpa，KK空气在压气机内消耗的功为：kJ/kgkWKPaKPakJ/kgKw4、K若采用单级压缩K