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一、简答题

1． 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。

2． 如图所示，刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空。若将隔板抽去，试分析容器中空气的热力学能如何变化？若容器中所装的为固定隔板，隔板上有一小B 两侧压力相同时A 、B 两部分气体的热力学能如何变化？

孔，气体从A 泄露入B ，试分析当A 、

图

【答案】将气体视作一个控制质量，由于气体向真空作无阻自由膨胀，不对外界作功，所以

过程功

又因为容器绝热，所以过程的热量

也即热力学能不变。

根据热力学第一定律

所以有

气体的热力学能变化

如果有固定隔板，隔板上有小孔，则气体从A 中泄露入B 中，若隔板绝热，则过程为A 对5的充气过程，因为A 部分气体对部分作推进功，充气的结果是A 部分的热力学能比原来减少，而B 部分气体的比热力学能升高，最后当两部分气体的压力达到平衡，但是A 部分气体的温度比B 低。

A 、B 部分的气体应时刻具有相同的温度，B 两部分气体相同时，若隔板是良好导热体，当A 、A 、5两部分气体处于热力学平衡状态，情况与自由膨胀时相同，两个部分气体的比热力学能相等。两部分的总热力学能与两部分的容积成正比。

3． 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。

【答案】如图所示。

图

4． 画出蒸汽压缩制冷系统的

【答案】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。

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。

5． 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：

6． 如图1所示，在

图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热

量，放热量，净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。

图1 图2

【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示，其中：吸热量：面积放热量：面积净工量：面积

做功能力损失：面积

面积

也即吸热量-放热量；

7． 供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？

【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。其比内能

状态变化

故室内空气的总内能的变化为：

而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，所以

8． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。

【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：

若中间定压冷却充分，即可得：

并令其为零，得：

则有：

不变，故

其中

为

求

此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。