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一、名词解释

1． 熵増原理。

【答案】熵増原理是指孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系统的熵増大，极限情况（发生可逆变化）时，熵保持不变，使孤立系统减小的过程不可能出现的现象。即孤立系统的熵可以增大或保持不变，但不可能减小。

二、简答题

2． 为什么

图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？

有

为

图上定容曲线斜率，该

【答案】对定容过程，

根据斜率与比热成反比例。

对定压过程，根据

热成反比例。

因为定压比热容大于定容比热容，所以可知过

图上任一点的定容线陡于定压线。

3． 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。

【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时，lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量，为状态量。

反应热是过程量，于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。

根据定义，热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。

4． 绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，同样产生功，是否违反第一定律？第二定律？

【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。 （1）绝热节流过程中，

根据热力学第一定律

知：

（2）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。

5． 什么是制冷系数？试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。

【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值，即如图所示，逆卡诺循环制冷系数的表达式为：

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有为图上定压曲线斜率，该斜率与比

图

6． 未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化？

【答案】干球温度降低，湿球温度不变，露点温度不变。

7． 有时为获得较高压力的压缩气体，往往采用多级压缩，问采用多级压缩有何好处？

【答案】采用多级压缩，可以使每一级的增压比不是很大，从而大大提高压缩机的容积效率。另外，采用多级压缩可以采用中间冷却措施，使高压级的压缩终温不会很高，少耗功。

三、计算题

8．

空气在喷管中做等熵绝热流动。流过出口截面积数为

初速

求：（1）当背压为多大时，喷管可达最大流量。 （2）喷管的最大质量流量，以及此时的出口流速。 已知：空气的比热

【答案】（1）喷管的滞止参数为：

由绝热方程

可得初始状态的压强为：

气体常数

的渐缩喷管。喷管进口处参

所以，当

（2）喷管的最大质量流量为：临界速度为：其中临界温度为：则可求得临界速度为：

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时喷管出口达最大流速。

则此时的出口流速为：质量流量为： 9． 常数

空气多变过程吸吸取

的热量时，将使其容积增大10倍，压力降低8倍，求：过程

气体

中空气的内能变化量，空气对外所做的膨胀功及技术功。已知:空气的比热

【答案】由题可知，所以空气吸收的热量为：

其中内能变化为：

所以可得对外做的膨胀功为：

所以可得对外做的技术功为：

10．压力力为

温度

的蒸汽，经节流阀后，压力降为

再经喷管射入压

的大容器中，若喷管出口截面积

试求：（1）节流过程熵增及作功能力损失。

（2）应采用何种喷管？其出口截面上的流速及喷管质量流量是多少？ 已知：

各状态的参数如表所示。

表

【答案】（1）由于节流过程绝热，所以过程中熵流所以做功能力损失为：

则熵产：

（2）忽略进入喷管时蒸汽的流速，所以有

则喷管出口临界压力为：

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