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一、简答题

1． 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

2． 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。

3． 写出下列计算式的适用条件：

【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程，或者实际气体的定容过程；②式的适用条件是任意工质的可逆过程。

4． 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。

5． 已知房间内湿空气的

【答案】沿温度值为

温度，试用图定性的确定湿空气状态。

交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度

的温度线，与相对湿度线

值为？的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数，如图所示。

图

6． 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：

7． 气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？

【答案】由题意可知

，

此时的马赫数

故要使超音速气流加速，必

须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。

8． 试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。

【答案】机理如图所示。

图

空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环，外界对热机作功，从低温热源吸热，向高温热源放热。

制冷时，室内作为高温热源，热量被吸走，降温，达到制冷目的；制热时，室内作为低温热源，吸收热量，升温，达到制热目的。

二、综合分析题

9． 柴油机将吸入的空气在气缸内进行绝热压缩，使温度升高到自燃。设压缩前气缸内空气压力为0.095MPa

、温度为

求：

（1）压缩到多高压力时，才能使空气温度升高到

（2）若可逆绝热压缩到同样温度，压力是多少? 空气作理想气体，比热容取定值，

【答案】（1）据

以上，而后将柴油喷入气缸若压缩过程每kg

空气的熵增为

所以

（2）若可逆压缩，则

10．容积为

的压缩空气瓶内装有表压力

温度

的压缩空气。打开

空气瓶上的阀门用以启动柴油机，（1）问瓶中压力降低到

问这时瓶上压力表的读数是多少? 设空气的比热容为定值，气体常数瓶容积不随瓶内气体的温度、压力而变，当场大气压为以按

常数计算其状态参数；

时，用去多少空气? 这时瓶中

气

空气的温度是多少度？（2）过一段时问后，瓶中空气从室内空气中吸热，温度又恢复到室温300K ,

【答案】阀门开启后，瓶内空气不断经阀门流出，这是一个不可逆过程。留在瓶内的空气可阀门关闭后，瓶内气体经历了比体积不变的吸热过程，可据定体积过程的特征计算其终压。 （1）