发布时间 : 星期二 文章2015年《工程热力学》每章测验题A更新完毕开始阅读2bdde17bf90f76c661371a95
《工程热力学》第三次小测验
（气体压缩部分）试卷A
专业 班级 姓名 学号 成绩
一． 是非题
1. 活塞式压缩机每千克气体所需理论轴功，都与余隙容积的大小无关。 （ ） 2. 有余隙容积的压缩机，若能实现定温压缩过程，那么即使要达到很高的压力也不必采用多级压缩。 （ ）
3. 由于绝热压缩过程不向外界散热，故在相同的进口条件和压力比条件下，绝热压缩过程消耗的轴功最小。 （ ） 4. 当多变过程的指数n满足1 二．填空题 1. 工作在同一初态的压缩机，在终态压力确定下，采用两级压缩中间冷却比采用单级压缩耗功（ ） 2. 往复式压缩机采用多级压缩和中间冷却，具有的优点是（ ） 3. 在进出口压力不变时，影响单级压气机容积效率的因素为（ ），当（ ）越大时，容积效率则（ ） 4. 理想气体在1 5. 绝热过程方程式pvK=常数，只适用于理想气体（ ）比热和（ ）过程这三个条件 6. 气体在进行（ ）过程时，比热为零；在进行（ ）过程时，比热为无穷大；在进行（ ）过程时，比热可正可负。 三． 选择题 １.某定量理想气体吸热２０kJ 作膨胀功２５kJ，则在此过程中（ ） A. 比热为正 B. 比热为负 C. 比热为０ D比热为无穷. ２.若理想气体多变过程１－２中，dv>0且1 A.q>0,Δu<0,w>0 B. q>0,Δu>0,w>0 C. q>0,Δu<0,w<0 D. q<0,Δu<0,w>0 ３.多级压气机压力比分配原则是（ ） A.β=(Pz+1+P1)/z B.β=(Pz+1/P1)B，(B=1/z) C.β=(Pz+1/P1) D.β=(Pz+1/P1)1/B 4. 理想气体p-v图上的两个过程“１－２－３”与“１－４－３” 构成一个封闭矩形，３点温度最高，１点温度最低，且P2=P3,P1=P4,v1=v2,v3=v4，据此可判断得知：（ ） A.q(1-2-3)=q(1-4-3); B.q(1-2-3) >q(1-4-3) B. C.q(1-2-3) ５.已知某定量的理想气体，其k=1.4经可逆定压过程对外作功WkJ，则其内能变化量和与外界的换热量分别为（ ） A.无确定值； B.Δu=1/k*w； C.Δu=1/(k-1)*w；q=k/(k-1)*w D.Δu=W;q=kW 四．简答题 １. 压气机的容积效率 ２. 多级压缩和中间冷却 来 ３. 理想气体向真空绝热自由膨胀时，其终了温度是否可用T2=T1(p2/p1)(k-1)/k计算？为什么？参数稳 定的气流管道向真空气罐充气时，气罐内增加的内能是否等于流入气体的内能？为什么？ 五．计算题 １. 压气机中气体压缩后的温度不宜过高，取极限温度为１５０℃。求在理想单级压气机中，吸入空气的压力和温度为p1=1bar,t1=20℃时，可能达到的最高压力？若压气机汽缸套中流过４６.５k/h 3 的冷却水，水在汽缸套中升高１４℃，求压缩250m/h空气，压气机必须的功率？ 3 ２. 容积V为1m的刚性绝热容器由压缩由空气总管对其充气，总管压力p0=9bar，温度t0=27℃，充气前容器空气参数p1=1bar，t1=27℃，当容器内压力提高到２bar时，充气停止，求充气终了时容器内的温度和空气的质量。 3.１kg理想气体可逆地从４００℃降为１００℃，压力降低到p2=(1/6)p1。已知该过程的膨胀功为200kJ，吸热量为40kJ，设比热为定值，求该气体的Cp,R,Cv 第三次小测验 试卷A 一、是非题 1. √ 2.× 3.× 4.√ 二、填空题 1.小 2.降低了排气温度，节省了功的消耗 3.余隙百分比（余隙容积比）；余隙百分比（余隙容积比）；越低 4.吸；下降 5.定值、可逆绝热 6.绝热；定温；多变 三、选择题 1.B 2.A 3.B 4.B 5.C 四、简答题 1.压气机的容积效率是指压气机的有效吸气量与活塞排量的比，即?V?V1?V4，式中V1为吸气终 V1?V3了时的气体体积，V3为余隙容积，V4为吸气开始时的气体体积。容积效率大，表明汽缸容积有效利用的程度高。 2.对于实际的活塞式压气机，由于不可避免地存在着余隙容积，压气机的容积效率 11?p2n?p21n?V?1?c?()?1?将随着压力比的升高而下降，甚至当容积效率?V就等于零。?(1?)时， p1c?p1?因此当需要很高的压力的压缩空气时，为了获得足够的容积效率（产量），通常要采用多级压缩即将 气体在两级或多级压气中逐级分步压缩到所需压力。 中间冷却就是在多级压缩机之间安排冷却器使经过上级压气机压缩了的气体冷却降温后再送入下一级压气机去进行压缩。中间冷却有利于节省总的压缩功也有利于降低压缩空气的温度和改善压气机中器件的润滑。 p2kk-13.气体进行绝热自由膨胀是一个不可逆过程，因此不能用T2?T1()公式来计算T2。充气过程中， p1从管道进入气罐的气体伴随流动转移的能量是焓，而不是内能。所以气罐内增加的内能是流入气体的焓而不是气体的内能。 五、计算题 pV105?2501.解：由pV?mRT，吸入空气的质量流量m???297.3kg/h RT287?293压缩机水套中冷却水吸收的热量Q水吸?C水m水?t?4.18?465?14?27211.8kJ/h 因此，气体压缩后放出的热量Q放?mq??Q水吸??27211.8kJ/h ?q?而q?Q放m??27211.8??91.53kJ/kg 297.3n?kCv(T2?T1) n?1n?1.4??91.53??0.7175?(150?20) n?1?n?1.2 nP2T2n-1T2?P2??????() PT1T1?P11?1.2nT2n-1150?2731.25?p2?p1()?10?()?1?9.05bar T120?273n-1n?mRT1?p2n-1n1?()由Ws?nWe，We??? n?1?p1???p2n-1nmn?Ws?RT1?1?()? n?1p1???1??1.2297.39.051.2 ???287?(20?273)??1?()1.2???66537.96kJ 1.2?136001???P?Ws???66537.96??18.48kw 360012122.解：取刚性绝热容器为控制体，由开口系统能量方程： 22?Q?(hout?cout?gzout)?mout?(hin?cin?gzin)?min??W?dEcv 由于系统绝热，与外界没有功传递，没有气流流出界面，且忽略动能与位能的变化，因此： ?Q?0,?mout?0,?W?0,dEcv?dUcv?d(mu)cv 0??hin?min?d(mu)cv ??min20hin?min??d(mu)cv 1?hinmin?m2u2?m1u1 CpT0min?(m1?min)CvT2?mC1vT1 pV105?111而m1???1.1614kg RT1287?(273?27)T2?p2V2p2V2 ?m2R(m1?min)Rp2V2?m1CvT1 (m1?min)R?CpT0min?(m1?min)Cv?CpT0min?Cv?p2V2?m1CvT1 R