沈维道热力习题解

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1、第二部分例题和习题是非题1．Tp-(k-1)/k=常数的适用范围为：理想气体可逆绝热过程，且比热容取定值。（对）2．绝热节流后气体温度升高。答：错。绝热节流后气体温度的变化取决于气体的性质、节流前气体的状态、节流压降的大小等因素，所以绝热节流后气体温度可能升高、降低或不变。3．绝热节流后气体温度可能升高。（对）4．理想气体的音速C=。（对）5．余隙窖的存在使压气机生产量下降，但对实际耗功无影响。答：错。余隙容积的存在不仅使压气机生产量下降，而且使单位生产量实际耗功增大，故是有害的。6．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。（错）7．收缩喷管出

2、口截面上等熵流动的气体流速愈来愈大，而当地音速则愈来愈小，所以收缩喷管某截面上流体总可达到临界压力。（错）8．收缩喷管出口截面上工质的压力最低可达临界压力。答：对。当喷管的背压小于等于喷管临界压力时，其出口截面上工质的压力最低可达临界压力。9．喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（对）10．余隙容积是必需的但又是有害的，所以设计压气机的时候应尽可能降低余容比。（对）11．若实施等温缩生产高压气体，可不必分级压缩、中间冷却。（错）12．任何气体都可以在室温下通过绝热节流而降温。答：错。若某种气体的最高转回温度低于室温时，该气体在室温

3、下绝热节流将升温。13．若缩放喷管进口截面上工质的参数不变，背压提高，则流经喷管的工质流量下降。（错）选择题和填空题1．某理想气体自状态1经历一个可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体A．压力升高、比体积增大，对外作正功B．压力降低、比体积增大，对外作正功C．压力升高、比体积减小，对外作负功D．压力降低、比体积减小，对外作负功答：B。2．某理想气体自状态1经历一个过程到达状态2，见图3-3，则气体A．温度升高、熵增大、自外吸热B．温度升高、熵减少、向外界放热C．温度降低、熵增大、自外吸热D．温度降低、熵减少、向外界放热答：A。2．定量的某种理想

4、气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生A．吸热、升温又对外作正功B．吸热、降温又对外作负功C．吸热、升温又对外作负功D．吸热、降温又对外作正功32答：B。3．绝热过程的状态方程式pvk=const，（其中k=cp/cv）适用于A．理想气体绝热过程B．理想气体可逆绝热过程C．理想气体定比热容可逆绝热过程D．任意气体定比热容可逆绝热过程答：C。5．工质绝热节流后A．焓不变，压力下降，温度不变，熵增大B．焓不变，压力下降，温度不变，熵不变C．焓不变，压力不变，温度不定，熵增大D．焓不变，压力下降，温度不定，熵增大答：D。6．压力p1=1MPa，温度T1=47

5、3K的空气流可逆绝热流经一个缩放喷管，已知该喷管喉部截面上温度Tc=394K，出口截面上温度T2=245K，空气的比定压热容可取定值为1004J/（kg·K），则喷管各截面上最大流速cf,max为：A．cf,max===313m/sB．cf,max===399m/sC．cf,max===974m/sD．cf,max===677m/s7．缩放喷管进口参数P1和T1和背压Pb(Pb

6、答：C。8．已知氢气的最大转回温度约为-80℃。则压力为10MP，温度为60℃的氢气绝热节流后温度A．升高B．降低C．不变D．A、B、C都有可能答：A。9．已知氮气的最大转回温度约为630K，最低转回温度约为100K，则压力极高的常温氮气的绝热节流后，其温度A．升高B．降低C．不变32D．A、B、C都有可能答：D。10．对一定大小气体的活塞式压气机，因余隙容积的存在A．使压缩每kg气体的理论耗功增大，压气机生产量下降B．使压缩每kg气体的理论耗功增大，压气机生产量不变C．使压缩每kg气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量下降D．使压缩每kg气体的理

7、论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量不变答：C。简答题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及初终态热力学能的大小。2．一台空气压缩机，进气为环境大气，t0=21℃，p0=0.1MPa，贮气筒上压力表读数为1.5MPa。该压缩机分二级压缩，中间完全冷却，在耗功最小前提下，确定该压缩机第一级排气压力和第二级进气温度。（0.4MPa、21℃）3．试问：状态方程为p(v-b)=RgT的气体，录b为正值时，经绝热节流后温度是否降低？为什么？答：因焦—汤系数aJ=(T/

8、p)h=[T(v/T)p-v]/cp。而据状态议程p(v-b)=R