2. 试问:状态方程为p(v-b)=RgT的气体,当b为正值时,经绝热节流后温度是否降低?为什么?
(提示焦—汤系数
)
3. 有人提出一循环1-3-2-1,其中1-3是可逆定温吸热过程、3-2是可逆绝热过程、2-1为不可逆绝热过程,如图所示,图中1,2,3分别为三个平衡状态点。试问此循环能否实现,为什么?
二 计算题(85分)
1. 某循环中,1-2为可逆等熵过程;2-3为可逆过程;3-4为可逆等熵;4-1为可逆定容过程。各过程部分参数如下表所示,填补表内空白并画出其p-v图和T-s图。(15分) 过程 Q kJ ΔU kJ W kJ 1--2 0 470.7
2--3 574.3 164.7 3--4 0
4--1 -209.6
0
2. 燃气轮机定压加热理想循环的空气进气压力
=0.095MPa,温度=37℃,循环压比
π=5。若循环的最高温度为1200K,1)画出循环的p-v图和T-s图;2)求循环各点的
温度和压力及循环热效率。已知:空气的比热容为cV=0.718 kJ/(kg·K), cp=1.005 kJ/(kg·K);若压气机的绝热效率为0.90、燃气轮机的相对内效率为0.92,其它条件不变,求循环热效率。(20分)
3. 空气初态为
=0.1MPa、=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。已知:Rg=287 J/(kg·K),cp=1.01 kJ/(kg·K)。(15分)
4. 室内空气温度为=35℃,相对湿度=50%,开启空调后温度降到=28℃,若
开启空调过程中无水滴出,求:降温后室内空气中水蒸汽的分压力,干空气的分压力及相对湿度。已知:pb=100kPa;t=35℃,ps=5.6263kPa; t=28℃,ps=3.7814kPa 。(12分)
5. 某应急辅助发电装置主要由高压容器、调压阀及气轮机和发电机构成,见附图。压力容器中储有
=13.8MPa,=21℃,的氮气。工作时由于调压阀的作用,进入气
轮机的氮气压力维持在
= 0.7 MPa,氮气在气轮机内作绝热膨胀,从气轮机排出的
氮气进入大气。若要求发电 机在1小时内保持输出功率为75W,求容器的最小容积。假设容器内温度保持与环境温度一致,容器内压力为0.7MPa时,气轮机停止工作。已知氮气Rg=297 J/(kg·K),cp=1038 J/(kg·K) ;
=0.1MPa,=21℃。某同学解题如下,
试指出是否正确?若不正确请指出错误位置及原因和应该如何求解。(22分)
解:因过程绝热,所以
气轮机需输出功
所以需N2量为
终态(p=0.7MPa)时容器内残余N2量为
所以,原有N2量为 1.2+8Vkg,据
即得
1.38×106Pa×V=(1.2+8V)×297kJ/(kg·K)×294K 解得 V=8×10-3 m3
工程热力学试卷(06)
一 简答题(共5题,每小题6分,共30分)
1). 如图所示的电加热装置,容器中盛有空气,并设有电阻