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專 業：動力工程

課程名稱：工程熱力學（901） 共2頁 第1頁

說明：答案標明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。

一、判斷并說明原因（共30分，每小題3分）

1．在蒸汽壓縮制冷循環中，所選用的制冷劑液體比熱越小，則節流過程引起的損失就越小。

2．對于一漸放型管道，當進口流速為亞音速時，可使氣流壓力升高。

3. 只要存在不可逆性就會有熵產，故工質完成一個不可逆循環，其熵的變化量必大于零。

4．任何不可逆過程中工質的熵總是增加的，而可逆過程中工質的熵總是不變。

5. 對于過熱水蒸氣，干度x＞1。

6. 流體在流道中作定熵流動時，各截面的滯止參數都相等。

7. 飽和濕空氣中的水蒸汽處于飽和狀態，未飽和濕空氣中的水蒸汽處于過熱狀態。

8. 兩種氣體的壓力和溫度相等時，它們的比容也相等。

9. 因為熵只增不減，所以熵減少的過程是不可能實現的。

10. 循環的熱效率越高則循環的凈功越大，反之，循環的凈功越大，則熱效率也越高。

二．簡答題（每題8分，共40分）

1. 蒸汽壓縮制冷循環裝置主要有哪些設備組成？工質在各設備中進行的熱力過程是什么？有何特點？

2. 簡述可逆過程與準靜態過程之間的區別與聯系？

3、制冷循環的經濟性指標是什么？熱泵循環的經濟性指標又是什么？對同一臺熱泵裝置而言，兩者之間的關系如何？

4、什么是理想氣體混合物的分容積與分壓力？。

5. 濕空氣相對濕度的意義是什么？它和濕空氣的水蒸汽分壓力有何關系？在其他條件不變時，濕空氣的干球溫度改變對濕空氣相對濕度有何影響？

三．計算題（每題20分，共80分）

1. 1kg空氣由初態P1=5bar T1=340K，在開口系統中進行絕熱膨脹，其容積變為原來的兩倍(即：V2=2V1)，求（1）可逆絕熱膨脹時終態壓力P2和溫度T2 ；軸功及熵、熱力學能（內能）和焓的變化量。（2）絕熱節流膨脹時終態壓力、溫度、軸功及熵、熱力學能（內能）和焓的變化量。（3）將上述兩過程表示在T-S圖上（示意）。（已知空氣的定壓比熱為1004 J/(kg•k)，絕熱比k=1.4）

專 業：動力工程

課程名稱：工程熱力學（901） 共2頁 第2頁

2. 某熱機工作于T1=800K和T2=285K兩個熱源之間，q1=600kJ/kg，環境溫度為285K，求：

（1）熱機為卡諾機時，循環的作功量及熱效率？

（2）若高溫熱源傳熱存在50K溫差，絕熱膨脹不可逆性引起熵增0.25kJ/kg.K，低溫熱源傳熱存在15K溫差，這時循環作功量、熱效率、孤立系熵增和作功能力損失。

3. 空氣壓縮制冷循環中，壓縮機消耗的功率為20 kW，膨脹機產生功率為8kW，制冷系數為1.7，壓縮機入口處空氣溫度為5℃。求：（1）循環制冷量（2）壓縮機出口處空氣溫度（3）冷凝器散熱量。

4. 室內空氣的t1＝20℃，φ1=40％，與室外t2＝-10℃，φ2=80％的空氣相混合，已知qm,a1=50kg/s、qm,a2=20kg/s，求混合后濕空氣狀態d3和h3。（已知p=100kPa，t1＝20℃時，ps1(t1)=2.337kPa；t2＝-10℃時，ps2(t2)=0.259kPa）。

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