8.
适用于（ ）
（a）稳流开口系统（b）闭口系统（c）任意系统（d）非稳流开口系统
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1.热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的。
（）
2.热力系统放热后，系统的熵一定减少。
（）
3.理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。
（）
4.因为不可逆过程不可能T—s图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。
（）
5.水蒸汽绝热膨胀过程中的技术功
。
（）
6.循环的热效率越高，所得到的循环净功也越大。
（）
7.任何可逆循环的热效率都相等。
（）
8.实际气体的压缩因子可能等于1。
（）
三、填空（本大题16分，每小题2分）
1.理想气体在一热力过程中，其热力学能增加50J，同时外界对系统做功为100J。
则该热力系统传给外界的热量为（）J。
2.在理想气体的定温过程中，初、终参数压力与体积的关系为（）。
3.入口为亚声速气流，扩压管的形状是（）.
4.一台工作于两个恒温热源（2000K，400K）间的可逆机，吸收热量200kJ，其中能转换为功的为（）kJ
5.已知氧气在250K时
=0.913kJ/（kg·K），
=0.653kJ/（kg·K）。
则该气体的气体常数Rg=（）kJ/（kg·K）。
6.热的品位比机械能的品位（）（高还是低）。
7.水在定压加热过程中吸收热量成为过热蒸汽必需要经历五种状态的变化，即未饱和水、饱和水、湿蒸汽、（）及过热蒸汽。
8.氧气瓶中的氧气容积是0.4m3，氧气压力为10MPa，设氧气的内能为8100kJ，则氧气的焓值为（）kJ。
四、计算（本大题20分，每小题10分）
1、进入某汽轮机的新蒸汽比焓为h1=3000kJ/kg，流速为c1=50m/s。
由汽轮机排出的乏汽的比焓降为h2=2000kJ/kg，流速为c2=120m/s，汽轮机对环境散热为6.81×105kJ/h，忽略高度差的影响。
设蒸汽流量为40吨/小时，求该汽轮机的功率。
2、一制冷机在-15℃和30℃的热源间工作，若其吸热量为20Kw，循环制冷系数是同温限间逆向卡诺循环的75％，试计算：
（1）散热量；
（2）循环净耗功量
五、计算（本大题32分，每小题16分）
１．想气体逆向循环1-2-3-1。
其中1-2为绝热膨胀过程，2-3为等压吸热过程，3-1为等温放热过程。
已知点1的温度T1=1500K，压力p1=0.1Mpa;点2的温度T2=300K。
如果循环中的工质为1kg空气，其定压比热cp=1.01kJ/kg.K，k=1.4。
求：
（1）做出该循环的P-V图及T-S图；
（2）求该循环的制冷系数。
2、如图，气缸和活塞均由刚性绝热材料制成，活塞与气缸间无摩擦，初始状态时活塞两侧各有5kg空气，压力均为0.3MPa，温度均为20℃。
现对A加热至B中气体压力为0.6MPa，试计算：
①过程终了时A、B中气体的温度；②过程中B内气体接受的功量；③过程中A内气体吸收的热量。
（k=1.4---，cv=0.716kJ/（kg﹒K）
自学完第4、5、7章后完成作业2
作业2：
一、名词解释（本大题15分，每小题3分）
1卡诺循环 2高温热源 3孤立系统熵增原理 4准静态过程 5汽化潜热
二、判断（本大题10分，每小题2分）
１、朗肯循环采用再热后，其热效率升高（ ）
２、分析开口系统时引入焓这个参数，所以说焓存在于开口系统在闭口系统中并不存在（）
３、任意一个热力过程都可称之为多变过程。
（）
４、水蒸气的定压汽化过程也是一个等温过程，因此热力学能变化量为0。
（）
5、热力系对外放出热量，系统温度不一定降低。
（）
三、简答（本大题25分，每小题5分）
１、在p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3，并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号。
２、试证明理想气体定熵过程的过程方程式
。
其中
，
均为常数。
３、试说明热能和功有何区别和联系？
４、试写出稳定流动能量方程式应用于涡轮机（压气机）和绝热节流过程时的简化形式。
５、常用的状态参数哪些是可以直接测定的？
哪些是不可直接测定的？
四、计算题（本大题50分，第1、2题各10分；第3、4题各15分）
１、有5kg的空气，初态时T1=477K,P1=0.32Mpa，经可逆定容加热，终温T2=600K.设空气为理想气体，求
过程功及过程热量（Rg=287J/（kg·K），
=1.005kJ/（kg·K））
•
２、容器被分隔成A、B两室，如附图所示。
已知当地大气压力
=0.1013MPa，气压表2读数为
=0.1MPa，气压表1读数为
=0.294MPa。
求气压表3的读数。
３、空气初态为
=0.1MPa、
=300℃，经过三级活塞式压气机后，压力提高到6.4MPa，假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。
试求：
（1）以耗功最小为前提的各级压比；
（2）生产1kg压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。
Rg=287J/（kg·K）
４、压缩空气制冷循环的运行温度为
=290K、
=300K，如果循环增压比分别为3和6，试分别计算它们的制冷系数和每千克工质的制冷量。
假定空气为理想气体
=1.005kJ/（kg·K），k=1.4。
自学完第8、9、10章后完成作业3、4
作业3：
一、选择（本大题16分，每小题2分）
1、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。
（a）ds＞dq/T（b）ds＜dq/T（c）ds=dq/T
2、已知当地大气压Pb,真空表读数为Pv,则绝对压力P为（）。
（a）P=Pb-Pv（b）P=Pv-Pb（c）P=Pb+Pv
3、准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程（）。
（a）做功无压差（b）传热无温差（c）移动无摩擦
4、提高活塞式压气机的增压比，压气机的容积效率（）。
（a）减小（b）增大（c）不变
5、处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。
（ρ为密度）。
（a）F=F（ρ,v,T）（b）F=F（ρ,v,P）（c）F=F（ρ,P,T）
6、以下（）措施，不能提高蒸汽朗肯循环的热效率。
（a）提高新汽温度（b）提高新汽压力（c）提高乏汽压力
7、生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，余隙容积变大对活塞式压气机所消耗的比功的影响（）。
（a）增大（b）减小（c）不变
8、提高内燃机定容加热理想循环的压缩比，循环的热效率将（）。
（a）增大（b）减小（c）不变
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1、热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的（）。
2、多变过程即任意过程（）。
3、在相同温度的高温热源和低温热源之间工作的卡诺循环效率最高，其他循环的效率都小于卡诺循环的效率（）
4、系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。
5、在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（）。
6、热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（）。
7、温度越高热力系所具有的热量越多（）。
8、对于气体工质，不管其经历怎样的热力过程都有
，其中
为定值（）。
三、填空（本大题16分，每小题2分）
1、理想气体在一热力过程中，其热力学能增加50J，同时外界对系统做功为100J。
则该热力系统传给外界的热量为（）J
2、已知氧气在100℃时的定压摩尔热容为29.538J／（mol·K），则氧气的定容摩尔热容为（）J／（mol·K）。
3、工质在温度为30℃的恒温热源和－20℃的恒温冷源之间工作，该循环的最高制冷系数为（）。
4、氧气瓶中的氧气容积是0.4m3，氧气压力为10MPa，设氧气的内能为8100kJ，则氧气的焓值为（）kJ。
5、已知空气（Rg=287J/kg.k）在多变指数为1.25的压缩过程中进行压缩，温度由20℃变为90℃。
该过程所耗的压缩功为（）J/kg。
6、氧气定压比热容29.538J／（mol·K），从t1=100℃、v1=0.25m3/kg被定压压缩到v2=0.15m3/kg，放热量为（）J/kg。
7、某理想气体从p1=10bar，v1=0.4m3可逆定温膨胀到v2=0.8m3,气体对外所做的膨胀功为（）。
8、一热泵工作时向高温热源传递热量50kJ,消耗掉的机械能20kJ,供暖系数为（）。
四、计算（本大题20分，每小题10分）
1、进入某汽轮机的新蒸汽比焓为h1=3000kJ/kg，流速为c1=50m/s。
由汽轮机排出的乏汽的比焓降为h2=2000kJ/kg，流速为c2=120m/s，汽轮机对环境散热为6.81×105kJ/h，忽略高度差的影响。
设蒸汽流量为40吨/小时，求该汽轮机的功率。
2、热力循环过程如图所示。
其中1-2为绝热压缩过程，2-3为定容吸热过程，3-4为定压吸热过程，4-5为绝热膨胀过程，5-1为定容放热过程。
已知各点的温度分别为T1、T2、T3、T4、T5。
（1）在T—S图上绘出该循环。
（2）将该循环热效率用各点温度表示出来，设比热比k为常数。
五、计算（本大题32分，每小题16分）
１、空气初态为p1=1.0bar、温度t1=20℃，经过三级活塞式压气机后（采用中间冷却），压力提高到12.5Mpa，气缸中的压缩多变指数均为n=1.25。
现以压气机所需的功量最小为条件，（Rg=287J/kg.k）
求：
（１）空气在第一级气缸中压缩后所达到的压力p2；
（２）生产1kg气体压气机所消耗的总功。
２、理想气体逆向循环1-2-3-1。
其中1-2为绝热膨胀过程，2-3为等压吸热过程，3-1为等温放热过程。
已知点1的温度T1=1500K，压力p1=0.1Mpa;点2的温度T2=300K。
如果循环中的工质为1kg空气，其定压比热cp=1.01kJ/kg.K，k=1.4。
求：
（1）做出该循环的P-V图及T-S图；
（2）求该循环的制冷系数。
作业4：
一、选择（本大题16分，每小题2分）
1、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。
（a）ds＞dq/T（b）ds＜dq/T（c）ds=dq/T
2、用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为25bar。
已知当地大气压力为1bar，则氧气的真实压力为（）bar
（a）26（b）25（c）24
3、准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程（）。
（a）做功无压差（b）传热无温差（c）移动无摩擦
4、随着压力的提高，饱和水的汽化潜热将（）
（a）增大（b）减小（c）维持不变
5、能量方程
适用于（ ）
（a）只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程
（c）非稳定流动，不可逆过程（d）任意流动，任意过程
6、知CO2和N2的压力及温度均相同，则他们的比体积（）
（a）
（b）
（c）
7、生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，余隙容积变大对活塞式压气机所消耗的比功的影响（）。
（a）增大（b）减小（c）不变
8、提高内燃机定容加热理想循环的压缩比，循环的热效率将（）。
（a）增大（b）减小（c）不变
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1、水蒸气在定温汽化过程前后温度不变（
），其热力学能也不变（）。
2、气体膨胀一定对外做功（）。
3、经不可逆循环，工质无法恢复为原来状态。
（）。
4、系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。
5、在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（）。
6、理想气体的压缩因子小于1，实际气体的压缩因子大于1（）。
7、压缩空气制冷装置循环的制冷系统制冷系数越大，其制冷量越大（）。
8、对于不可逆过程，热力学第一定律仍然适用（）。
三、填空（本大题16分，每小题2分）
1、理想气体在一热力过程中，其热力学能增加50J，同时外界对系统做功为100J。
则该热力系统传给外界的热量为（）J。
2、已知氩气的比热比k=1.67，气体常数为0.208kJ/（kg.K）。
按照定值比热计算，氩气的定压质量比热为（）kJ/（kg.K）。
3、工质在温度为500℃的恒温热源和100℃的恒温冷源之间工作，该循环的最高热效率为（）。
4、氧气瓶中的氧气容积是0.4m3，氧气压力为10MPa，设氧气的内能为8100kJ，则氧气的焓值为（）kJ。
5、理想气体初态热力学能为U1经可逆绝热过程终态热力学能为U2，则该过程的膨胀功为（）
6、氧气定压比热容0.923kJ／（kg·K），从t1=100℃、v1=0.25m3/kg被定压压缩到v2=0.15m3/kg，放热量为（）kJ/kg。
7、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式（）。
8、一热泵工作时向高温热源传递热量50kJ,消耗掉的机械能20kJ,供暖系数为（）。
四、计算（本大题30分，每小题10分）
1、进入某汽轮机的新蒸汽比焓为h1=3000kJ/kg，流速为c1=50m/s。
由汽轮机排出的乏汽的比焓降为h2=2000kJ/kg，流速为c2=120m/s，汽轮机对环境散热为6.81×105kJ/h，忽略高度差的影响。
设蒸汽流量为40吨/小时，求该汽轮机的功率。
2、某卡诺热机每分钟从500℃的热源吸热5000kJ,向30℃的环境放热.试求:
（1）该循环的热效率
（2）该循环的放热量
（3）该卡诺机输出的功率
3、如右图所示定容加热循环1-2-3-4-1与定压加热循环1-2'-3'-4'-1，其工质为同种理想气体。
在T3=T3'条件下，画出其T-s图，并分析那个热效率高？
五、计算（本大题22分，每小题11分）
1、空气初态为p1=1.0bar、温度t1=20℃，经过三级活塞式压气机后（采用中间冷却），压力提高到12.5MPa，气缸中的压缩多变指数均为n=1.25。
现以压气机所需的功量最小为条件，（Rg=287J/kg.k）
求：
（1）空气在第一级气缸中压缩后所达到的压力p2；
（2）各级汽缸出口温度
（3）生产1kg气体压气机所消耗的总功。
2、进入渐缩喷管的空气的参数为p1=15.68×104Pa、t1=15℃,喷管的背压pb=9.8×104Pa，若空气的质量流量qm=0.6kg/m3,初速度略去不计。
（空气k=1.4，Rg=0.287（kJ/kg.K））试求：
（1）合理选择喷管形状
（2）喷管出口截面空气的温度和比容
（3）喷管出口截面空气的流速
（4）喷管出口截面积
自学完第11章后完成作业5
作业5：
一、选择（本大题16分，每小题2分）
1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。
（a）ds＞dq/T（b）ds＜dq/T（c）ds=dq/T
2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。
（ρ为密度）。
（a）F=F（ρ,v,T）（b）F=F（ρ,v,P）（c）F=F（ρ,P,T）
３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为25bar。
已知当地大气压力为1bar，则氧气的真实压力为（）bar。
（a）26（b）25（c）24
４．在p－v图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（ ）
（a）大（b）小（c）相等（d）可能大，也可能小
５．理想气体1kg经历一不可逆过程，对外做功20kJ放热20kJ，则气体温度变化为（）。
（a）提高（b）下降（c）不变
６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（1
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