内容发布更新时间 : 2024/5/17 11:16:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

6．现有两股温度不同的空气，稳定地流过如图2-1所示的设备进行绝热混合，以形成第三股所需温度的空气流。各股空气的已知参数如中所示。设空气可按理想气体计，其焓仅是温的函数，按{h}kJ/kg=1.004{T}K计算，理想气体的态方程为pv=RT,R=287J/(kg·K)。若进出口截处的动、位能变化可忽略，试求出口截面的空温度和流速。

图度状面气

m3=m1+m2

h3=h1+h2

图

2-1

7．某气体从初态p1=0.1MPa，V1=0.3m3可逆压缩到终态p2=0.4MPa，设压缩过程中p=aV-2，式中a为常数。试求压缩过程所必须消耗的功。 p1=aV1-2 p2=aV2-2

∫pdV=∫aV-2dV=-aV2-1+aV2-1

8．如图2-2所示，p-v图上表示由三个可逆过程所组成的一个循环。1-2是绝热过程；2-3是定压过程；3-1是定容过程。如绝热过程1-2中工质比热力学能的变化量为-50kJ/kg，

p33

1=1.6MPa，v1=0.025m/kg，p2=0.1MPa，v2=0.2m/kg。（1）试问这是一个输出净功的循环还是消耗净功的循环？ （2）计算循环的净热。

(1)顺时针循环，输出净功； (2)Q=W=W12+W23+W31

2-2

9．某燃气轮机装置如图2-3所示。已知压气机进口处空气的焓h1=290kJ/kg，经压缩后，空气升温使比焓增为h2=580kJ/kg，在截面2处与燃料混合，以w2=20m/s的速度进入燃烧室，在定压下燃烧，使工质吸入热量q=670kJ/kg。燃烧后燃气经喷管绝热膨胀到状态3’,h3’=800kJ/kg，流速增至w3’，燃气再进入动叶片，推动转轮回转做功。

若燃

气在动叶片中热力状态不变，最后离开燃气轮机速度为w4=100m/s。求： （1）若空气流量为100kg/s，压气机消耗的功率为多少？ （2）若燃料发热量q=43960kJ/kg，燃料消耗量为多少？ （3）燃气在喷管出口处的流速w3’是多少？ （4）燃气涡轮（3’-4过程）的功率为多少？ （5）燃气轮机装置的总功率为多少？

图

图

2-3

(1)W1=100kg/s*(h2-h1) (2)m*43960=100kg/s*(h2-h1) (3)0.5w3’2-0.5w22=h3’-h2 (4)Ws=0.5*100kg/s*(w42-w3’2) (5)Ws-W1

第三章 热力学第二定律

一．基本概念

克劳修斯说法：开尔文说法：卡诺定理：熵流：熵产：熵增原理： 二．习题

1．热力学第二定律可否表述为：“功可以完全变为热，但热不能完全变为功”，为什么？ 等温膨胀过程热完全转化为功 2．下列说法是否正确，为什么？ 1）熵增大的过程为不可逆过程； 只适用于孤立系统

2）工质经不可逆循环，?S?0； ?S=0

3）可逆绝热过程为定熵过程，定熵过程就是可逆绝热过程； 定熵过程就是工质状态沿可逆绝热线变化的过程 4）加热过程，熵一定增大；放热过程，熵一定减小。

根据ds≥△q/T，前半句绝对正确，后半句未必，比如摩擦导致工质温度升高的放热过程。 对于可逆过程，都正确。

3．某封闭系统经历了一不可逆过程，系统向外界放热为10kJ，同时外界对系统作功为20kJ。 1）按热力学第一定律计算系统热力学能的变化量；

2）按热力学第二定律判断系统熵的变化（为正、为负、可正可负亦可为零）。 4．判断是非（对画?，错画×）

1）在任何情况下，对工质加热，其熵必增加。（） 2）在任何情况下，工质放热，其熵必减少。（） 3）根据熵增原理，熵减少的过程是不可能实现的。（）

4）卡诺循环是理想循环，一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。（） 5）不可逆循环的熵变化大于零。（）