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一、名词解释

1． 多变过程和多变指数。

【答案】多变过程是气体基本热力过程的一种概括，多变过程中气体和外界之间既有功的变换，又有热的变化，多变过程方程式为

式中n 为常数，称为多变指数。

二、简答题

2． 朗肯循环采用回热的基本原理是什么？

【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。

3． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。

【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。

4． 试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。

【答案】对未饱和空气，干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知，虽然总压力保持不变，由于空气含湿量的增加，水蒸气的分压力是不断增加的，因而通常湿球温度高于露点温度，同时由于蒸发的冷却作用，湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气，三者温度都相同。

5． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么

【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：增为：

因此该过程可以实现。

6． 如图1所示为湿空气中水蒸气的

图，A 、B 两点在同一条等压线上，试在图中标出两点的

则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

露点温度， 比较两点相对湿度的大小。

图1

【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等，如图2所示，均等于相对湿度不等：

但是两点的

图2

7． 有一发动机工作于该发动机能否实现？

【答案】

故不可能实现。

的高温热源及

的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

三、计算题

8． 1kg 压力为lbar 、温度为将湿空气温度提高到

水蒸汽饱和压力0.0234bar

;

气体常数

相对湿度

的湿空气，贮存于密闭刚性容器内。试计算

时, 对应

干空气的比

热

所需加入的热量、终态压力、相对湿度。已知：空气温度为

时，对应水蒸汽饱和压

力

【答案】依题意可知，该湿空气的含湿量为：

所以有湿空气初态和终态的焓分别为：

由

则将湿空气温度提高到

可知lkg 湿空气中干空气的质量为：所需加入的热量为：

由

可得终态压力为：

加热过程d 不变，即：

可得相对湿度为：

9． 1mol 碳和0.5应为多少？

氧气反应在298K 时的定压热效应为

得：

问同温度下的定容热效

【答案】化学平衡方程为则有

因而可求得定容热效应为：

10．有

空气，初态参数为

问此过程的多变指数多少，膨胀功多少？工质热力学能变化多少？ 【答案】由多变过程方程

可得：

其中，

所以多变指数为：

过程的膨胀功为：

工质热力学能变化为：

11．—压气机，要求将温度为295K 的空气从0.1MPa 压缩到0.6MPa 。则此压气机的压比为多少？如果采用 单级压缩，压缩过程为可逆绝热，问压缩每kg 空气需要耗功多少？如果采用两级压缩，级间最大程度冷却时， 最有利的中间压力为多少？压缩功又为多少？

【答案】此压气机压比为绝热指数为：

采用单级压缩，因可逆绝热过程，可求得压缩终了气体的温度为：

消耗的功为：

采用中间冷却，最大可冷却到295K 。最有利的中间压力为：

经历一可逆多变过程膨胀到