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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．

三块相同的金属块被加热到温度

环境中缓慢冷却到

再被冷却到环境温度

3． 有一发动机工作于该发动机能否实现？

【答案】

故不可能实现。

室温下，

制冷温度为

其熵变为其熵变为

第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程

的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

其熵变为的大小关系。

第二块在

第三块先与温度为

的热源接触，达到平衡后

【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，

的高温热源及

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。

5． 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。

6． 画出蒸汽压缩制冷系统的图，并说明各过程是在哪个设备中完成的。

【答案】蒸汽压缩制冷系统的

图如图所示。

图

其中，

在压缩机中完成；

在冷凝器中完成；

在节流阀中完成；

在冷藏库（蒸发

器）中完成。

7． 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的

图，用各点的状态参数写出：

（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 （2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的

图如图所示。

（1）参考

郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环

图，可以得到：

的定压加热过程，吸热量：

的过程，在冷凝器中进行，放热量：

做工量：

朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为

汽轮机中，做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩，接受功量为

相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：

（2）参考上面的压缩机耗功为：制冷系数为：

图，可以得到：

蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：

三、计算题

8． 活塞式内燃机的定容加热循环, 其初始状态为780kJ/kg，工质视为空气，

（1）确定循环

图和

图。

（2）求循环热效率和净功率。 （3）计算循环最高压力及最高温度。 （4）分析提高循环热效率的热力学措施。 【答案】（1）循环

图和

图如图所示。

压缩比为8, 对工质加入热量为

图

（2）由

可知：

因此可得：

加入热量

可知状态3和状态4的温度分别为：

定熵压缩过程消耗的功为：

定熵膨胀所作的功为：

则循环热效率为：

净功率为：

（3）由（2）可知，循环过程中的最大压力和最高温度分别为：

（4

）由定容加热循环热效率公式

可知，

随着压缩比的增大而提高，但由于汽

油机在吸气过程中吸入的是空气和汽油的混合气，受其自然温度的限制，压缩比不能任意提高。实际汽油机的压缩比在5～10 变化，这低于柴油机的压缩比。