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一、名词解释

1． 绝对湿度与相对湿度。

【答案】湿空气的绝对湿度是指单位体积湿空气中包含的水蒸气的质量，

也即水蒸气的密度湿空气的绝对湿度

与同温度下饱和空气的绝对湿度

的比值称为相对湿度

它

更准确地反映了空气的潮湿程度即吸水能力。

二、简答题

2． 在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用

图进行分析。

图如图所示。

【答案】在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是

图

3． 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？是否压缩比越高越好？

【答案】定容加热循环

，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。理论

上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，一般汽油发动机的压缩比在

之间。

4． 某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜，在

时，制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时，

所以不可能实现。

室温下，

制冷温度为

5． 试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。

【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：

式中

，

为开口系与外界交换的热量

；

为开口系控制容积内的储存能的变化量

；

为进口处工质的焓

为出口处时工质的焓值、动能及位能；

值、动能及位能；为开口系何外界输出的轴功。 6． 系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？

【答案】如果认为系统是闭口系，由如果认为系统是开口系，据题意有：

假设绝热，只要

7．

试证明在压缩比

【答案】

相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的

必定放热。

热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？

但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，因为

温度区间

到

）内，

将大大高于

远远高于

而在相同

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：

9． 如图所示，两个容器的壁面充分透热，其中的气体始终能与周围环境保持热平衡。容器A 的容积为

内装压力为

的空气；容器B 中亦装有空气，其质量与A 中相同，但压力为

求过程中全部空气的熵变量。空气视为理想

用抽气机将容器A 中的空气全部抽空送到容器B ; 待容器A 抽空后，打开连通阀门，使

空气压力均衡地充满两个容器，已知环境温度为气体，气体常数

定压比热容

可得相对湿度为：

图

【答案】过程中，

两部分的气体质量相同，所以有：

且容器B 的容积为：

在过程终了时，两部分压力相同，由于温度也相等，所以两部分体积相同，有：

在这一过程中，原有的A 部分气体熵变为：