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一、简答题

1． 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。

2． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？

【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，

初压，p 为终压，则最佳增压比为：

3． 试分析下列各热力过程是否为可逆过程，如不可逆，请说明理由，若不一定可逆，说明在什么条件下可逆。

（1）将热量从温度为

的热源缓慢传递给处于平衡状态的

的冰水混合物。

（2）通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。

（3）在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 （4）

的水蒸气缓慢流入一绝热容器与

的液态水相混合。 缓慢加热到

（5）在一定容积的容器中，将定量工质从（2）不可逆。属功转热过程。

（3）不一定可逆，若过程为准静过程则可逆，否则不可逆。 （4）可逆。

（5）不一定可逆，若热源温度随时保持与工质相同，则可逆。

4． 写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化

【答案】熵的定义式：

5． 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？

【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为：

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【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。

理想气体定容过程焓的变化：

焓的定义式：

6． 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。

7． 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

8． 有一发动机工作于该发动机能否实现？

【答案】

故不可能实现。

的高温热源及

的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

二、综合分析题

9． 如图所示容器A 的体积为内氩气压力相同，温度 均为

贮有压力为250 kPa、温度为

的氩气，气缸活塞系统B

通过阀门与容器相连，初始时气缸内为真空。打开阀门，容器内氩气充入气缸，最终容器和气缸

若活塞与气缸的摩擦可忽略不计，过程中活塞及外界大气对系

统的压力维持在150 kPa，求过程中氩气的功。

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图

【答案】取所有氩气为系统，这是闭口系（控制质量）

由于

所以

10．—

台压气机把空气由压力为

0.6MPa ，绝热效率为

（1）求压缩机出口空气的温度。 （2）求输出lkg 压缩空气所消耗的轴功。

（3）求lkg 空气流过系统所产生的熵产与姻损，并把熵产与姻损表示在【答案】（1）理想气体定值比热时，压缩机的绝热效率：

则

图上。

温度为

的环境状态经历不可逆绝热压缩过程压缩到

可逆绝热压缩时终温：

则（2）耗功:（3）由题意可知

则

11．一个很大的容器放出2 kg某种理想气体，过程中容器对外吸热180 kJ。已知，若放发出的2 kg气体的 动能可以完全转变为功，就可发电7600 J ，气体的平均比焓为此容器中原有约20 kg 温度为能

其中

【答案】取容器为控制体积

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有人认为

的理想气体。试分析这一判断是否合理，假定该气体比热力学