關于工程熱力學習題集附有答案關于工程熱力學習題集附有答案2/34關于工程熱力學習題集附有答案-讓每一個人同樣地提升自我工程熱力學習題集一、填空題1．能源按使用程度和技術可分為能源和能源。2．孤立系是與外界無任何和交換的熱力系。3．單位質量的廣延量參數(shù)擁有參數(shù)的性質，稱為比參數(shù)。4．測得容器的真空度pV48KPa，大氣壓力pb0.102MPa，則容器內(nèi)的絕對壓力為。5．只有過程且過程中無任何效應的過程是可逆過程。6．飽和水線和飽和蒸汽線將壓容圖和溫熵圖分成三個地域，位于三區(qū)和二線上的水和水蒸氣表現(xiàn)五種狀態(tài)：未飽和水飽和水濕蒸氣、和。7．在濕空氣溫度必然條件下，露點溫度越高說明濕空氣中水蒸氣分壓力越、水蒸氣含量越，濕空氣越潤濕。（填高、低和多、少）8．克勞修斯積分Q/T為可逆循環(huán)。9．熵流是由引起的。10．多原子理想氣體的定值比熱容cV。11．能源按其有無加工、變換可分為能源和能源。12．絕熱系是與外界無交換的熱力系。13．狀態(tài)公義指出，關于簡單可壓縮系，只要給定個相互獨立的狀態(tài)參數(shù)就可以確定它的平衡狀態(tài)。14．測得容器的表壓力pg75KPa，大氣壓力pb0.098MPa，則容器內(nèi)的絕對壓力為。15．若是系統(tǒng)完成某一熱力過程后，再沿原來路徑逆向進行時，能使都返回原來狀態(tài)而不留下任何變化，則這一過程稱為可逆過程。16．卡諾循環(huán)是由兩個和兩個過程所組成。17．相對濕度越，濕空氣越干燥，吸取水分的能力越。（填大、小）18．克勞修斯積分Q/T為不可以逆循環(huán)。19．熵產(chǎn)是由引起的。20．雙原子理想氣體的定值比熱容cp。

21、基本熱力學狀態(tài)參數(shù)有：（）、（）、（）。22、理想氣體的熱力學能是溫度的（）函數(shù)。23、熱力平衡的充要條件是：（）。24、不可以逆絕熱過程中，由于不可以逆因素以致的熵增量，叫做（）。25、卡諾循環(huán)由（）熱力學過程組成。26、熵增原理指出了熱力過程進行的（）、（）、（）。31.當熱力系與外界既沒有能量交換也沒有物質交換時，該熱力系為_______。32.在國際單位制中溫度的單位是_______。11-讓每一個人同樣地提升自我33.依照牢固流動能量方程，風機、水泵的能量方程可簡化為_______。34.同樣大小的容器內(nèi)分別儲蓄了同樣溫度的氫氣和氧氣，若二個容器內(nèi)氣體的壓力相等，則二種氣體質量的大小為m_______H2m。O2t2t235.已知理想氣體的比熱C隨溫度的高升而增大，當t2>t1時，C與C的大小關系為0t1_______。36.已知混雜氣體中各組元氣體的質量分數(shù)ωi和摩爾質量Mi，則各組元氣體的摩爾分數(shù)χi為_______。37.由熱力系與外界發(fā)生_______交換而引起的熵變化稱為熵流。38.設有一卡諾熱機工作于600℃和30℃熱源之間，則卡諾熱機的效率為_______。39.在蒸汽動力循環(huán)中，汽輪機排汽壓力的降低受_______溫度的限制。40.燃氣輪機裝置定壓加熱循環(huán)的_______是決定循環(huán)熱效率的唯一的條件。41.與外界既無能量交換也無物質交換的熱力系稱為_____熱力系。42.熱力系的儲蓄能包括_____。43.已知某雙原子氣體的氣體常數(shù)Rr=260J/(kg·k)，則其定值定體質量比熱容cv=_____J/(kg·k)。44.已知1kg理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學能的變化量可求出為Δu=_____。45.定值比熱容為cn的多變過程，初溫為t1,終溫為t2，其熵變量Δs=_____。46.水蒸汽的臨界壓力為_____MPa。47.流體流經(jīng)管道某處的流速與_____的比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。48.汽輪機的排汽壓力越低，循環(huán)熱效率越高，但排汽壓力的降低碰到了_____的限制。49.壓氣機增壓比較大時，為了減少滯脹容積、提升容積效率，除了盡可能減小余隙容積外，平時還采用_____的措施。50.未飽和濕空氣的相對濕度值在_____之間。二、單項選擇題過程是可逆過程。( )A.可以從終態(tài)回復到初態(tài)的B.沒有摩擦的C.沒有摩擦的準平衡D.沒有溫差的2.絕對壓力p,真空pv，環(huán)境壓力Pa間的關系為( )+pv+pa=0+pa－pv=0－pa－pv=0－pv－p=03.閉口系能量方程為( )+△U+W=0+△U－W=0－△U+W=0－△U－W=04.氣體常量Rr( )A.與氣體種類有關,與狀態(tài)沒關B.與狀態(tài)有關,與氣體種類沒關C.與氣體種類和狀態(tài)均有關D.與氣體種類和狀態(tài)均沒關5.理想氣體的是兩個相互獨立的狀態(tài)參數(shù)。( )A.溫度與熱力學能B.溫度與焓C.溫度與熵D.熱力學能與焓6.已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特點為( )A.定壓B.定溫C.定體D.絕熱22-讓每一個人同樣地提升自我7.卡諾循環(huán)以下列圖,其吸熱量Q1=( )Tpv1112p2v243△S34△S21S8.在壓力為p時,飽和水的熵為s′;干飽和蒸汽的熵為s″。當濕蒸汽的干度0<x<1時,其熵為s,則( )″>s>s′>s″>s′<s′<s″′>s>s″9.電廠熱力設備中，內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。A.鍋爐B.汽輪機C.凝汽器D.水泵10.可逆絕熱牢固流動過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關系為( )A.dh=－vdp=vdp=－pdv=pdv11.水蒸汽動力循環(huán)的以下設備中,有效能損失最大的設備是( )A.鍋爐B.汽輪機C.凝汽器D.水泵12.活塞式壓氣機的余隙容積增大使( )增大,ηv減小不變,ηv減小不變,ηv不變減小,ηv減小13.已知燃氣輪機理想定壓加熱循環(huán)壓氣機進,出口空氣的溫度為T1、T2;燃燒室出口燃氣溫度為T3,則其理想循環(huán)熱效率為( )A．1－T2T1－T1T2－T3T2－T2T314．飽和濕空氣的相對濕度（）A．>1B.=1C.<1<<115.濕空氣的焓h為（）A.1kg濕空氣的焓3B.1m濕空氣的焓C.1kg干空氣與1kg水蒸汽焓之和D.1kg干空氣的焓與1kg干空氣中所含水蒸汽的焓之和16.若已知工質的絕對壓力P=，環(huán)境壓力Pa=，則測得的壓差為( )A.真空pv=B.表壓力pg=C.真空pv=D.表壓力pg=17.簡單可壓縮熱力系的準平衡過程中工質壓力降低，則( )A.技術功為正B.技術功為負C.體積功為正D.體積功為負18.理想氣體可逆定溫過程的特點是( )=0B.Wt=WC.Wt>WD.Wt<W19.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可以逆兩條路子到達同一終態(tài)，則不可以逆路子的△S必( )可逆過程△S。A.大于B.等于C.小于D.大于等于20.飽和蒸汽經(jīng)歷絕熱節(jié)流過程后( )A.變?yōu)轱柡退瓸.變?yōu)闈裾羝鸆.作功能力減小D.溫度不變33-讓每一個人同樣地提升自我21.絕熱節(jié)流過程中節(jié)流前、后牢固截面處的流體( )A.焓值增加B.焓值減少C.熵增加D.熵減少22空氣在漸縮噴管內(nèi)可逆絕熱牢固流動，其滯止壓力為，噴管后的壓力為，若噴管因出口磨損截去一段，則噴管出口空氣的參數(shù)變化為( )A.流速不變，流量不變B.流速降低，流量減小C.流速不變，流量增大D.流速降低，流量不變23.把同樣數(shù)量的氣體由同一初態(tài)壓縮到同樣的終壓，經(jīng)( )過程氣體終溫最高。A.絕熱壓縮B.定溫壓縮C.多變壓縮D.多級壓縮三、判斷題1．處于平衡狀態(tài)的熱力系，各處應擁有平均一致的溫度和壓力。（）2．牢固流動系統(tǒng)中，保持工質流動的流動功和技術上可資利用的技術功，均是由熱能變換所得的工質的體積功轉變而來的。（）3．牢固流動系統(tǒng)出入口工質的狀態(tài)同樣。（）4．牢固流動系統(tǒng)的能量方程可理解為控制質量系統(tǒng)的能量方程。（）5．不可以能把熱量從低溫物體傳向高溫物體。（）6．在同樣溫度界線之間變溫熱源可逆循環(huán)的熱效率等于卡諾循環(huán)的熱效率。（）7．水蒸氣在定溫過程中qw。（）8．濕空氣的相對濕度越高，吸取水分的能力越強。（）9．理想氣體的比定容熱容是比體積的單值函數(shù)。（）10．當氣流的M<1時，要使流速增加，則需使用漸擴噴管。（）11．熱力系破壞平衡的速度要比恢復平衡的速度快得多。（）12．技術功為軸功和流動功之和。（）13．牢固流動系統(tǒng)與外界交換的功和熱量相等且不隨時間而變。（）14．焓是張口系統(tǒng)中流入（或流出）系統(tǒng)工質所攜帶的取決于熱力學狀態(tài)的總能量。（）15．不可以能從單一熱源取熱使之完好變?yōu)楣?。（?6．概括性卡諾循環(huán)的熱效率小于卡諾循環(huán)的熱效率。（）17．對任何溫度的氣體加壓都能使其液化。（）18．由飽和水定壓加熱為干飽和蒸汽的過程，溫度不變。（）19．理想氣體的比定壓熱容是溫度的單值函數(shù)。（）20．工程上要求氣體從M<1加速到M>1，則應采用拉伐爾噴管。（）四、簡答題1.準平衡過程與可逆過程有何共同處?有何差異?有何聯(lián)系?2.理想氣體狀態(tài)方程有哪些常有形式?方程中的常數(shù)項與物性可否有關?3.干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點?4.何謂汽流在噴管中的臨界狀態(tài)?何謂臨界壓力比?理想氣體的臨界壓力比與哪些因素有關?5.何謂汽耗率?何謂熱耗率?它們與熱效率有什么關系?6.平衡狀態(tài)與牢固態(tài)有什么聯(lián)系與差異?44-讓每一個人同樣地提升自我7.能量方程q=△u+w和q=Cv△T+2pdv的適用條件有何不同樣?18.夏天，自行車在被太陽曬得很熱的馬路上行駛時，為什么簡單引起輪胎爆破?9.不可以逆過程熵的變化如何計算?10.在工程實質中，常引用哪些參數(shù)來表示因摩擦對噴管流動的影響?它們之間有何關系?五、名詞講解(每題5分，共25分)1.熱力系的儲蓄能2.平均質量熱容3.熵產(chǎn)4.牢固流動5.濕空氣的焓六、解析題1、如圖1，某種理想氣體有兩任意過程a-b和a-c，已知b，c在同一可逆絕熱線上，試分析：Δuab和Δuac哪個大？2、某理想氣體經(jīng)歷4個過程，如圖2所示。指出各過程加熱或放熱，膨脹或壓縮。圖1

圖23、請解析以下幾種說法正確嗎？為什么？（1）熵增大的過程必為不可以逆過程；（2）熵產(chǎn)0S的過程必為不可以逆過程。g4、某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作，如圖3所示。（1）用克勞修斯積分不等式鑒識循環(huán)是熱機循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可以逆?（2）用卡諾定理鑒識循環(huán)是熱機循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可以逆?圖355-讓每一個人同樣地提升自我七、計算題1．某蒸汽動力裝置，蒸汽流量為40t/h，入口處壓力表讀數(shù)為9.0MPa，入口比焓為3440kJ/kg；出口真空表讀數(shù)為95.06KPa，比焓為2240kJ/kg，當時當?shù)卮髿鈮毫?98.66KPa，汽輪機對環(huán)境放熱為×10kJ/h。試求：（1）汽輪機出入口蒸汽的絕對壓力各為多少？（2）單位質量蒸汽經(jīng)汽輪機對外輸出功為多少？（3）汽輪機的功率為多大？（4）若出入口蒸汽流速分別為60m/s和140m/s時，對汽輪機輸出功有多大影響？2．將kg溫度為1000℃的碳鋼放入盛有6kg溫度為18℃的水的絕熱容器中，最后達到熱平衡。試求此過程中不可以逆引起的熵產(chǎn)。碳鋼和水的比熱容分別為0.47/( )ckJkgK和cw4.187kJ/(kgK)。c3、某種單原子理想氣體，由25℃，2m3可逆絕熱膨脹到1atm，爾后在此狀態(tài)的溫度下定溫3可逆壓縮回到2m。（1）畫出各過程的p-v圖及T-s圖；（5分）（2）計算整個過程的Q，W，ΔU，ΔH及ΔS。4．系統(tǒng)經(jīng)一熱力過程，放熱8kJ，對外作功26kJ。為使其返回原狀態(tài)，對系統(tǒng)加熱6kJ，問需對系統(tǒng)作功多少？5．一卡諾機工作在800℃和20℃的兩熱源間，試求：（1）卡諾機的熱效率；（2）若卡諾機每分鐘從高溫熱源吸入1000kJ熱量，此卡諾機凈輸出功率為多少kW？（3）求每分鐘向低溫熱源排出的熱量。6．1kg空氣從同樣初態(tài)p10.2MPa、t135℃經(jīng)定容過程至終溫t2180℃，試求吸熱量、膨脹功、技術功和初終態(tài)焓差。（空氣的c1.004kJ/(kgK)p，cV0.717kJ/(kgK)，Rg0.287kJ/(kgK)。）8、封閉氣缸中氣體初態(tài)p1=8MPa，t1=1300℃，經(jīng)過可逆多變膨脹過程變化到終態(tài)p2=，t2=400℃。已知該氣體的氣體常數(shù)Rg=(kg·K)，比熱容為常數(shù)，cV=kJ/(kg·K)。（1）求多變過程的多變指數(shù)；（2）求多變過程的膨脹功；（3）試判氣絕體在該過程中各是放熱還是吸熱的？66-讓每一個人同樣地提升自我=理想氣體的氣體常數(shù)Rr=430J/(kg·k)，比熱比k=。初溫T1=477K，經(jīng)可逆定體過程后終溫T2=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。10.設爐膛中火焰的溫度恒為tr=1500℃，汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為ts=500℃，環(huán)境溫度為t0=25℃，求火焰每傳出1000kJ熱量引起的熵產(chǎn)和作功能力損失。11.空氣可逆絕熱流過一噴管，入口壓力p1=，溫度t1=800℃，出口壓力p2=，此噴管是什么外型的噴管?入口空氣流速忽略不計，比熱容和比熱比取定值，分別為cp=(kg·K)，k=，求噴管出口空氣的溫度、流速、馬赫數(shù)。12.m=空氣按可逆定溫過程由初態(tài)T1=328K,P1=×106Pa變化到終態(tài)P2=×106Pa，空氣的Rr=(kg·k)，試求此定溫過程的Q、W、△U、△H。13.空氣在漸縮噴管入口截面上的壓力P1=×106Pa，比體積V1=kg，VC1≈0；噴管出口截面上的壓力P2=×106Pa出口截面積A2=14cm2；設空氣的Rr=287J/(kg·k)，比熱容比K=。試求：(1)噴管出口截面上的比體積V2，溫度T2(2)空氣流經(jīng)出口截面時的速度VC214.某燃氣輪機排氣s，溫度為T1=576K,定壓排入溫度T0=283K的環(huán)境；設排氣的Cp=(kg·k)。試求每小時燃氣輪機的排氣熱量中的有效能和無效能。15.設爐膛中火焰的溫度恒為tr=1500℃，汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為ts=500℃，環(huán)境溫度為t0=25℃，求火焰每傳出1000kJ熱量引起的熵產(chǎn)和作功能力損失。16.m=空氣按可逆定溫過程由初態(tài)T1=328K,P1=×106Pa變化到終態(tài)P2=×106Pa，空氣的Rr=(kg·k)，試求此定溫過程的Q、W、△U、△H。17．某蒸汽動力裝置，蒸汽流量為40t/h，入口處壓力表讀數(shù)為9.0MPa，入口比焓為3440kJ/kg；出口真空表讀數(shù)為95.06KPa，比焓為2240kJ/kg，當時當?shù)卮髿鈮毫?8.66KPa，汽輪機對環(huán)境放熱為×103kJ/h。試求：（1）汽輪機出入口蒸汽的絕對壓力各為多少？（2）單位質量蒸汽經(jīng)汽輪機對外輸出功為多少？（3）汽輪機的功率為多大？（4）若出入口蒸汽流速分別為60m/s和140m/s時，對汽輪機輸出功有多大影響？工程熱力學習題集答案77-讓每一個人同樣地提升自我一、填空題1．老例新2．能量物質3．強胸襟4．54KPa5．準平衡耗散6．干飽和蒸汽過熱蒸汽7．高多8．等于零9．與外界熱交換10．72Rg11．一次二次12．熱量13．兩14．173KPa15．系統(tǒng)和外界16．定溫絕熱可逆717．小大18．小于零19．不可以逆因素20．R21、（壓力）、（溫度）、（體積）。g222、（單值）。23、（系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與外界之間各種不平衡的熱力勢差為零）。24、（熵產(chǎn)）。25、（兩個可逆定平易兩個可逆絕熱）26、（方向）、（限度）、（條件）。31.孤立系；t2t232.開爾文(K)；33.－ws=h2－h(huán)1或－wt=h2－h(huán)134.小于35.CCt10/Mii36.37.熱量39.環(huán)境40.增壓比41.孤立n/Miii142熱力學能、宏觀動能、重力位能(T2－T1)T2T1當?shù)匾羲?8.環(huán)境溫度49.多級壓縮、中間冷卻與151.（物質）52.（絕對壓力）。2253.（q=(h2-h1)+(C2-C)/2+g(Z12-Z1)+wS）。54.（溫度）55.kJ/kgK。56.(定熵線)57.（逆向循環(huán)）。58.（兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程）59.（預熱階段、汽化階段、過熱階段）。60.（增大）二、單項選擇題三、判斷題1．√2．√3．4．√5．6．7．8．9．10．11．12．13．14．√15．16．17．18．√19．√20．√21.（×）22.（√）23.（×）24.（×）25.（√）26.（×）27.（√）28.（√）29.（×）30.（√）四、簡答題1.它們共同處都是在無量小勢差作用下，特別緩慢地進行，由無量湊近平衡狀態(tài)的狀態(tài)組成的過程。它們的差異在于準平衡過程不排斥摩擦能量耗費現(xiàn)象的存在，可逆過程不會產(chǎn)生任何能量的耗費。一個可逆過程必然是一個準平衡過程，沒有摩擦的準平衡過程就是可逆過程。氣體:pv=RrTmkg氣體:pV=mRrT1kmol氣體：pVm=RTnkmol氣體：pV=nRTRr是氣體常數(shù)與物性有關，R是摩爾氣體常數(shù)與物性沒關。88-讓每一個人同樣地提升自我3.干飽和蒸汽：x=1,p=pst=tsv=v″,h=h″s=s″濕飽和蒸汽：0<x<1,p=pst=tsv′<v<v″,h′<h<h″,s′<s<s″4.流速為當?shù)匾羲?Ma=1)時的狀態(tài)稱為流體的臨界狀態(tài)。流體臨界狀態(tài)的壓力(臨界壓力)與其滯止壓力的比值，稱為臨界壓力比。理想氣體的臨界壓力比只與氣體的物性有關(或比熱比k有關)5.汽耗率是每作1kw·h功(每發(fā)1度電)的新蒸汽耗量(汽耗量)。熱耗率是每作1kw·h功(每發(fā)1度電)的耗熱量。熱耗率與熱效率是直接關系的，熱耗率越高，熱效率就越低；而汽耗率與熱效率就沒有這種對應關系，汽耗率低不用然熱效率高，汽耗率高也不必然熱效率低。6.平衡態(tài)是指熱力系的宏觀性質不隨時間變化的狀態(tài)。牢固態(tài)是指熱力系的狀態(tài)不隨時間而變化的狀態(tài)。平衡必然牢固，牢固未必平衡。7.前者：閉口系、任意工質、任意過程后者：閉口系、理想氣體、可逆過程8.輪胎內(nèi)氣體壓力為P=破。MRrMRrT,VV為常數(shù)，當T高升時P隨之高升，簡單引起爆9.可以選擇同樣初、終狀態(tài)間可逆過程熵的變化來計算。10.在工程實質中，常引用“速度系數(shù)”φ、“噴管效率”η和“能量損失系數(shù)”ξ來表示因摩擦對噴管流動的影響。三者之間的關系為：ξ=1－φ2=1－η11.略12.熱力學第必然律的實質是什么？并寫出熱力學第必然律的兩個基本表達式。答：熱力學第必然律的實質是能量變換與守恒原理。熱力學第必然律的兩個基本表達式為：q=Δu+w；q=Δh+wt13.熱力學第二定律的實質是什么？并寫出熵增原理的數(shù)學表達式。答：熱力學第二定律的實質是能量貶值原理。熵增原理的數(shù)學表達式為：dS≥0。iso14.什么是可逆過程？推行可逆過程的條件是什么？答：可逆過程為系統(tǒng)與外界可以同時恢復到原態(tài)的熱力過程。推行可逆過程的條件是推動過程進行的勢差為無量小，而且無功的耗散。五、名詞講解1.熱力系儲蓄能包括：熱力學能、宏觀動能和重力位能。2.關于c－t圖上曲邊梯形面積，由微積分中值定理知，必然存在－ξ值使得曲邊梯形面積與一矩形面積相等，這個ξ值在c－t圖上就是平均質量熱容的看法。3.不可以逆過程中，不可以逆因素引起的熵的變化稱為熵產(chǎn)。4.所謂牢固流動，是指流體流經(jīng)管道中任意點的熱力狀態(tài)參數(shù)及流速等均不隨時間而變化的流動過程。5.濕空氣的焓值等于干空氣的焓值與水蒸氣的焓值之和。六、解析題99-讓每一個人同樣地提升自我1、解：（方法一）過b、c分別作等溫線，由于TbT，故ubucc即uuuuuuabbaacca（方法二）考慮過程b-cquwuuwcbq0vcvbw0ubu，uabuacc2、解：由于：quw1nk，且T3T1及S3<S1則有：u>0,q<0因此w<01-3：13邊壓縮邊放熱1-2：kn12且T2<T1及S2<S1，則u<0,q<0n1RTpRn2g12gwpdv1TT121

1n1pn1因此有w>0邊膨脹邊放熱1-4：0n且TT及SS144141u>0,q>0RgwT1T4>0n1邊膨脹邊吸熱1-5：1n15k且T5<T1及S5>S1u<0,q>0,w>0邊膨脹邊吸熱邊降溫3、請問一下幾種說法正確嗎？為什么？（1）熵增大的過程必為不可以逆過程；答：不正確。熵增大的過程不用然為不可以逆過程，由于熵增大包括熵流和熵產(chǎn)兩部分，若是熵流大于0，而熵產(chǎn)為0的可逆過程，上依舊是增大的。（2）熵產(chǎn)0S的過程必為不可以逆過程。g答：正確。熵產(chǎn)是由于熱力過程中的不可以逆因素以致的，因此當熵產(chǎn)0S，則此過程必然g為不可以逆過程。4、某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作，如圖3所示。（1）用克勞修斯積分不等式鑒識循環(huán)是熱機循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可以逆?（2）用卡諾定理鑒識循環(huán)是熱機循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可以逆?解：WQQnet12Q1WnetQ210000kJ4000kJ14000kJ1010圖3-讓每一個人同樣地提升自我方法1：設為熱機循環(huán)δQQQ14000kJ4000kJ12TTTrr1r2700K400K10kJ/K0不可以能設為制冷循環(huán)：δQQQ14000kJ4000kJ12TTTrr1r2700K400K10kJ/K吻合克氏不等式，因此是不可以逆制冷循環(huán)方法2：設為熱機循環(huán)CT400KL110.4286T700KhtWnetQ110000kJ14000kJ0.7126t不可以能C設為制冷循環(huán)cTcTT0c400K700K400K1.33Q2wnet4000kJ10000kJ0.4c可能但不可以逆，因此是不可以逆制冷循環(huán)七、計算題1．解：（1）p1900098.669098.66kPap298.6695.063.6kPa（2）取汽輪機汽缸內(nèi)壁和蒸汽進、出口為系統(tǒng)，則系統(tǒng)為牢固流動系統(tǒng)，能量方程為qh12c2gzwsh3q6.310/400000.1575kJ/kg進、出口的動能差和位能差忽略不計，則wqh0.1575(22403440)1200(kJ/kg)sh（3）汽輪機功率340104Pqw12001.3310(kW)msh3600（4）112223wc(14060)108kJ/kgsh22kwshwsh812000.67%2．解：Qcmccc(tctm)Qwmwcw(tmtw)QQmccc(tctm)mwcw(tmtw)cw1111-讓每一個人同樣地提升自我代入數(shù)據(jù)解得：32.48t℃mTTmcdTT32.48273QmmwwmSmcln64.187ln1.23kJ/KwwwTT18273TTTwwwTQTmcdTT32.48273mmccmSmcln0.80.47ln0.54kJ/KcccTTTTT1000273cccSSS1.230.540.69kJ/Kgwc3、解：（1）畫出各過程的p-v圖及T-s圖（2）先求各狀態(tài)參數(shù)500mol8.314J/(molK)27325KnRT1p13V2m156.1939310Pa6.11atmTT21p2p111.6711MPa1.67298K144.26K6.11MPa11VV21p1p26.11MPa1.67332m5.906m1MPaT3T2144.26KV3V12m3500mol8.314J/(molK)144.26Kp332m299855Pa等溫過程：熱量=膨脹功=技術功1212-讓每一個人同樣地提升自我QQQQWnRT122323T23lnV3V232m500mol8.314J/(molK)144.26Kln35.906m649.4kJ因此，放熱WWWUUW122312T23nCTTnRTVm12lnV3V2500mol34.1868J/(molK)298144.26K649.4kJ316.12kJUQW131313649.4kJ316.62kJ965.52kJHnCTTUpV13pm313965.52kJ299.855619.393kPa2m1604.6kJTV33SnClnRln13VmTV11500mol34.1868J/(molK)ln4.56kJ/K144.26K298K4．解：依照能量方程有QUWQ2U2W2111UUQ1W1W2Q2W2Q1Q2W112W2Q1Q2W1862628(kJ)5．解：（1）cT20273L1172.7%T800273H（2）WQ0.72710000cHP12.12(kW)0606060（3）QLQH(1c)1000(10.727)273kJ6．解RT30.28710(35273)g13vv0.442m/kg216p0.21011313-讓每一個人同樣地提升自我T(180273)2pp0.20.294MPa21T(35273)1qc(tt)0.717(18035)103.97kJ/kgV21w063wv1(p1p2)0.442(0.20.294)101041.5kJ/kgthc(tt)1.004(18035)145.6kJ/kgp217、解：缸內(nèi)氣體為熱力系-閉口系。突然取走90kg負載，氣體失去平衡，振蕩后最后建立新的平衡。雖不計摩擦，但由于非準靜態(tài)，故過程不可以逆。但可以應用第必然律解析式。由于缸壁充分導熱，因此缸內(nèi)的氣體在熱力變化過程中的溫度是不變的。第一計算狀態(tài)1和狀態(tài)2的基本參數(shù)，F(xiàn)2051PP771133.32981000.3039MPa1bA100633V1Ah100101010mTT21643V2A(hh)(hh)10010(10h)10mPP2bF205902771133.32981000.2156MPaA100(1)求活塞上升的高度：過程中質量不變，且等于PVPV1122mm12RTRTg1g2P0.3039134VV10(10h)1021P0.21562h4.1cm（2）氣體在過程中作的功依照熱力學第必然律，QUW，以及UUUmumu122211由于m2m1,u/T且T1=T2，u0KJKgk由于不計摩擦氣體所做的功，W分為兩部分：W位戰(zhàn)勝大氣所做的功；W2位活塞位能的增加量1則2W2Epmgh(20590)9.814.11046.25J42W1PbAh771133.32100104.11042.14JWW1W246.2542.1488.4J也許，6422Wp2AH0.215610Pa10010m4.110m88.4J8.解：（1）1到2是可逆多變過程，對初，終態(tài)用理想氣體狀態(tài)方程式有1414-讓每一個人同樣地提升自我RT287J/(kgK)1300273Kg13v0.05643m/kg16p810Pa1RT287J/(kgK)400273Kg23v0.48288m/kg26p0.410Pa2因此多變指數(shù)n66ln(p/p)ln(810Pa/0.410MPa)1233ln(v/v)ln(0.48288m/kg/0.05643m/kg)211.395（2）多變過程的膨脹功Rg287J/(kgK)wTT12n11.39511573673K65