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一、简答题

1． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。

【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：

若中间定压冷却充分，即可得：

则有：

其中

为

求并令其为零，得：

此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。

2． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？

【答案】定压：

定温

绝热

定容

3． 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。

4． 什么是回热？试解释在热机循环中若能采取回热措施，从热力学角度简单说来将会带来什么好处？

【答案】回热是指，在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下，利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说，循环输出的净功不变，但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少，向低温热源的放热量也减少，因而可以提高循环的热效率。

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则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

5． 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

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

6． 什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为的露点温度较高？

【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

的湿空气：

则有

7． 试在义。

【答案】如图所示。

图和

所以两个状态的露点温度相等。

图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定

和

的湿空气，哪个状态

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图

压缩比：

定容升压比：

定压预胀比：

如何变化？

8． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的

【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空

气的焓

升高，相对湿度

由于

不变和

增大而下降，含湿量

由于混合气体的成

分未改变而不变。

二、综合分析题

9． 用氢气和氮气组成的混合气体生产氨，在数）。求：

（1）反应

在

时的平衡常数

不随压力而变）。若设平衡时

（2）相同温度下要得到5%氨时的反应总压力；

（3）在400°C、压力50 atm下达到化学平衡时求氨的体积比（假定本例内【答案】（1）在反应的摩尔数n ，则

为

为

中，

需

的

和

的

下化学平衡时产生

的氨（体积分

所以，反应式应为

平衡时总物质的量

据题意

的体积分数为

按理想气体性质即为摩尔分数，所以

解得

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