天津大学：《工程热力学》课程教学资源（试卷习题）期末考试题

天津大学期末考试题 1.简答题(6×5分) (1)理想气体是一种科学的假定气体模型,其假定条件是什么?其状态参数变化时,应遵循 的规律是什么? (2)使系统实现可逆过程的条件是什么? (3)在几种压缩过程中(绝热、定温、多变),试分析哪一种过程消耗的功最少? (4)工质经历一不可逆过程后,能否恢复至初始状态? (5)孤立系熵增原理是否可以表述为“过程进行的结果是孤立系统内各部分熵都增加”,试简 述理由。 (6)水蒸汽的汽化潜热是如何随温度变化的?在临界温度时汽化潜热是多少? 2.有若干空气在由气缸构成的空间中被压缩,空气的初态为:P1=02MPa,t1=l15℃, V=0.14m3,活塞缓慢移动将空气压缩到p2=06MPa,已知压缩过程中空气体积变化按照 如下规律:V=0.16-001p(V:m3,p:MPa,空气:R2=0.287kJ(kg·K),cr=0707 kJ(kg·K),求(1)空气质量:(2)空气作功量:(3)压缩终了的温度:(4)过程吸热量。 (15分) 3.某热力系统置于温度T不变的介质中,此介质是与系统交换热量的唯一热源。当热力系 统经过一个热力过程后吸热Q,作功W,该系统的熵变化ΔS。。试证明:(15分) (1)ASs=(△U+W)/70≥0 (2)We=7 OAS-△U (注:W表示系统经历可逆过程完成的功量:W表示实际过程中系统完成的功量;ASa 表示系统熵变与介质熵变之和) 4.活塞式压缩机每秒钟将2kg空气从P1=0.1MPa,t1=15℃,压缩到p2=1.0MPa,t2 155℃,压缩机的功率为6kW。求:每秒中空气被冷却水带走的热量和过程的多变指数。已 知:空气的cp=1.0kJ/(kg·K)。(10分) 5.简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。(10分) 6.水蒸汽再热循环中,汽轮机进口初压为100MPa,初温为600℃,膨胀至20MPa时进 行再热,再热出口温度600℃,排汽压力为0.02MPa,试求:(20分) (1)再热循环的乏汽干度和循环热效率。 (2)如果不再热,乏汽干度和热效率 (3)画出再热循环的Ts图

天津大学期末考试题 ⒈ 简答题（6×5 分） ⑴ 理想气体是一种科学的假定气体模型，其假定条件是什么？其状态参数变化时，应遵循 的规律是什么？ ⑵ 使系统实现可逆过程的条件是什么？ ⑶ 在几种压缩过程中（绝热、定温、多变），试分析哪一种过程消耗的功最少？ ⑷ 工质经历一不可逆过程后，能否恢复至初始状态？ ⑸ 孤立系熵增原理是否可以表述为“过程进行的结果是孤立系统内各部分熵都增加”，试简 述理由。 ⑹ 水蒸汽的汽化潜热是如何随温度变化的？在临界温度时汽化潜热是多少？ ⒉ 有若干空气在由气缸构成的空间中被压缩，空气的初态为： p1 = 0.2 MPa， 1 t =115℃， V＝0.14m 3 ，活塞缓慢移动将空气压缩到 2 p ＝0.6 MPa，已知压缩过程中空气体积变化按照 如下规律：V=0.16-0.001 p （V：m 3 ， p ：MPa），空气： Rg ＝0.287 kJ/(kg·K)， V c ＝0.707 kJ/(kg·K)，求（1）空气质量；（2）空气作功量；（3）压缩终了的温度；（4）过程吸热量。 （15 分） ⒊ 某热力系统置于温度 T 不变的介质中，此介质是与系统交换热量的唯一热源。当热力系 统经过一个热力过程后吸热 Q ，作功 W ，该系统的熵变化 Ssys 。试证明：（15 分） ⑴ Ssys = (U +W )/T0  0 ⑵ Wre = T0Ssys − U ⑶ T0Siso = Wre −Wire （注： Wre 表示系统经历可逆过程完成的功量； Wire 表示实际过程中系统完成的功量； Siso 表示系统熵变与介质熵变之和） ⒋ 活塞式压缩机每秒钟将 2 kg 空气从 1 p ＝0.1 MPa，1 t ＝15℃，压缩到 2 p ＝1.0 MPa， 2 t ＝ 155℃，压缩机的功率为 6 kW。求：每秒中空气被冷却水带走的热量和过程的多变指数。已 知：空气的 p c ＝1.0 kJ/(kg·K)。（10 分） ⒌ 简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。（10 分） ⒍ 水蒸汽再热循环中，汽轮机进口初压为 10.0 MPa，初温为 600℃，膨胀至 2.0 MPa 时进 行再热，再热出口温度 600℃，排汽压力为 0.02 MPa，试求：（20 分） ⑴ 再热循环的乏汽干度和循环热效率。 ⑵ 如果不再热，乏汽干度和热效率。 ⑶ 画出再热循环的 T-s 图