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一、名词解释

1． 化学反应的反应热效应

【答案】系统经历一个化学反应过程，反应前后温度相等，并且只作容积变化功而无其它形式的功时，

主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为反应热效应。

二、简答题

2． 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言，温度的关系如何？用数学表达式说明。

【答案】（1）（2）

对于确定的一种理想气体，为定值。所以

因为

是温度的单值函数，所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

及

与

3． 实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里？如何减少？

【答案】（1）空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温，其工作原理图如1所示，

图如图2所示。

图 1 图 2

低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机，被绝热压缩提高压力，同时温度也升高，然后 进入冷却器，被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀，压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器，在换热器盘管内定压吸热，从而降低冷室的温度，空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。

（2）实际空气压缩式制冷中，压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦，故存在摩擦损失；冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的，故存在非平衡损失。

（3）要减少这些损失，只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中，常采用回热等措施，减小压缩、膨胀中的不可逆损失。

4． 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。

5． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么

【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：增为：

因此该过程可以实现。

6． 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

7． 试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。

【答案】根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式关，与过程是否可逆也无关。

和第二表达式

导

出，在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式，故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无

不变，故

则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

三、计算题

8． 已知燃气的入压力为

绝热指数

的空间。若进口压力

流速

以流量

流经一喷管进

问：（1）为使燃气充分膨胀，应选择哪种形式的喷管？ （2）若流动过程可逆，则出口截面上的流速和气体温度为多少？ （3）该喷管的最小流通截面积是多少？

【答案】（1）首先因为燃气在喷管的入口处有初速度，可以先求出滞止参数： 滞止温度：滞止压力：临界压力比：所以有临界压力为：

因为临界压力大于出口背压力所以要使燃气充分膨胀，要选择渐缩渐扩型喷管。

（2）选择渐缩渐扩型喷管时，所以在出口界面上的压力等于出口背压。 因为流动过程可逆，故出口气体温度为：

出口截面流速为：

（3）在最小流通截面上，压力为临界压力下：

温度：流速：

根据流速可以求到喷管的最小流通截面积：

9． 常数

可以求到最小流通截面上的气体温度和流速如

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：