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14.定性地画出燃气轮机定压加热循环的p?v、T?s图。（6分） 解：

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三简答题

1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？

答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。

2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？ 答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热

系。

3.促使系统状态变化的原因是什么？

答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变。

4.经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态？

答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。

5.工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出的功中是否要减去活塞排斥大气功才是有用功？

答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。 6.能否由基本能量方程得出功、热量和热力学能是相同性质的参数结论？

答：不会，Q??U?W可知，公式中的?U为热力学能的差值，非热力学能，热力学

能为状态参数，与过程无关。

7.热力学能就是热量吗?

答：不是，热是能量的一种，而热力学能包括内位能，内动能，化学能，原子能，电磁能，热力学能是状态参数，与过程无关，热与过程有关。

8.热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式： q??u?w

2q??u??pdV

1分别讨论上述两式的适用范围.

答： q??u?w适用于任何过程，任何工质。

2q??u??pdV 可逆过程，任何工质

19.绝热过程的过程功w和技术功wt 的计算式：

w=u1?u2，wt=h1?h2

是否只限于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？

答：不只限于理想气体和可逆的绝热过程。因为q??u?w和q??h?wt是通用公式，适用于任何工质任何过程，只要是绝热过程q?0无论是可逆还是不可逆。所以w=u1?u2，wt=h1?h2不只限于可逆绝热过程。

10.请归纳热力过程中有哪几类不可逆因素？

答：。不可逆因素有：摩擦、不等温传热和不等压做功。

11.当有摩擦损耗时，喷管的流出速度同样可用cf2?2(h0?h2)来计算，似乎与无摩擦损耗时相同，那么摩擦损耗表现在哪里呢？

答：摩擦损耗包含在流体出口的焓值里。摩擦引起出口速度变小，出口动能的减

小引起出口焓值的增大。

12.既然绝热节流前后焓值不变，为什么做功能力有损失？

答：衡量做功能力是熵，不是焓值。节流过程是个不可逆过程熵增，做功能力必

然损失。

13如果由于应用气缸冷却水套以及其他冷却方法，气体在压气机气缸中已经能够按定温过程进行压缩，这时是否还需要采用分级压缩？为什么？

答：我们采用分级压缩的目的是为了减小压缩过程中余隙容积的影响，即使实现了定温过程余隙容积的影响仍然存在，所以我们仍然需要分级压缩。

14压气机按定温压缩时，气体对外放出热量，而按绝热压缩时不向外放热，为什么定温压缩反较绝热压缩更为经济？

答：绝热压缩时压气机不向外放热，热量完全转化为工质的内能，使工质的温度升高，压力升高，不利于进一步压缩，且容易对压气机造成损伤，耗功大。等温压缩压气机向外放热，工质的温度不变，相比于绝热压缩气体压力较低，有利于进一步压缩耗功小，所以等温压缩更为经济。

15从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程，这是否是必然的？

答：不是必然的，例如斯特林循环就没有绝热压缩过程。对于一般的内燃机来说，工质在气缸内压缩，由于内燃机的转速非常高，压缩过程在极短时间内完成，缸内又没有很好的冷却设备，所以一般都认为缸内进行的是绝热压缩。

16根据卡诺定理和卡诺循环，热源温度越高，循环热效率越大，燃气轮机装置工作为什么要用二次冷却空气与高温燃气混合，使混合气体降低温度，再进入燃气轮机？

答：这是因为高温燃气的温度过高，燃气轮机的叶片无法承受这么高的温度，所以为了保护燃气轮机要将燃气降低温度后再引入装置工作。同时加入大量二次空气，大大增加了燃气的流量，这可以增加燃气轮机的做功量。

17为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环？

答：由于空气定温加热和定温放热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。