5．1kmol理想气体，由初态为400K和105Pa被压缩到终态为400K和106Pa。试分别就以下两种情况计算气体熵的变化，外界熵的变化和由气体与外界组成的孤立系统总熵的变化：(1)气体被压缩的过程是一个可逆定温过程；(2)气体被压缩的过程是一个不可逆过程，此过程中实际所消耗的功比上述可逆定温压缩过程消耗的功多2%，并且此时周围环境温度是300K。

6．1kg初态为p1=0.1MPa，t1=15?C的某气体，经压缩后其状态为p2=0.5MPa，t2=100?C。若比热容cv=0.712kJ／(kg?K)，R=0.287kJ／(kg?K)，试求：（1）此过程中，该气体熵的变化，并判断此过程是放热还是吸热?（2）在p-v图与T-s图上画出过程曲线，并求出过程的多变指数n为多少?

59

7．一台二级活塞式压缩机的转速为300r/min，每小时吸入的空气为V1=800m3，压力p1=0.1MPa，温度t1=27℃，压缩后的压力p3=3MPa，压缩过程的多变指数n=1.3，两气缸的增压比相同，经第一级压缩后，空气经中间冷却器冷却到27℃后再进入第二级压缩机。试求：1）空气在低压缸中被压缩后的压力p2和终温t2；2）压缩机每小时所消耗的功和放出热量（包括在中间冷却器中所放出的热量）。

8．空气在某压缩机中被绝热压缩。压缩前空气的参数为p1=0.098MPa，t1=25℃，压缩后空气的参数为p2=0.588MPa，t2=240℃，设比热为定值。（1）求此压缩过程是否可逆？为什么？（2）压缩1kg空气所消耗的轴功；（3）如压缩为可逆等温的，求压缩1kg空气所消耗的轴功。

9．一台两级压缩中间冷却的往复式空气压缩机与一台中间冷却器组合成开口系统，此中间冷却器为水冷式，其冷却水也用于两压缩气缸的冷却，进水温度为294K，出水温度为311K，流量136.1kg/h，比热4.19kJ/(kg·K)；压缩机空气流量816.43kg/h，进气温度为944.25K，排气温度为1273K。求压缩机所需的功率。（比热容为定值）

60

第九章 气体动力循环

一．基本概念

压缩比：

定容升压比：

定压预胀比：

平均压力：

二．习题

1.初态相同，当内燃机循环最高压力和最高温度为限定条件时,试用T?s图比较定容、定压和混合加热循环的压缩比,加热量以及热效率。��

2．一活塞式内燃机用混合循环模型来分析。内燃机入口空气温度20?C，压缩至10MPa，燃烧升压至20MPa。预胀比为2，计算循环的热效率及当空气流量为0.1kg/s时，内燃机的输出功。

61

3．如图9-1所示，为理想气体(k已知)的循环过程，其中C一A为绝热过程，A点的状态参量(T1，V1)和B点的状态参量(T2，V2)均为己知，求1）气体在A到B，B到C，两过程中是否和外界交换热量，若交换，热量各是多少？2）求C点的状态参量？3）这个循环是不是卡诺循环？4）这个循环的效率?为多少?

图9-1

4．如图9-2所示两内燃机理想循环A（12451）和B（123451）。试将循环A和循环B表示在T-s图上，并比较?A与?B的大小。

图9-2

62