温热源等温可逆吸收热量为1200KJ/Kg， 绝热膨胀和绝热压缩过程分别有0.2和0.1KJ/(Kg·K)的熵增，等温放热过程是可逆的。试求1)循环的放热量；2) 循环的热效率和循环功；3)完成一个循环后每千克工质的作功能力损失。

1)q2=390KJ/Kg

2)ηt=67.5% W=810KJ/Kg 3)I=90KJ/Kg

34．氧气进行的可逆循环，由三个过程组成，1-2为可逆绝热膨胀过程，2-3为等温放热过程，3-1为可逆定容吸热过程。已知T1=1500K,T2=300K,P2=1bar， 绝热指数k=1.4。求⑴初态压力P1。⑵循环热效率。

按定熵过程1-2求得P1=279.5bar q1=Cv(T1-T3)=779.4KJ q2=T2ΔS31=313.6KJ ηt=1-q2/q1=59.8%

第七章

1．在一台蒸汽锅炉中，烟气从1500℃定压降到250℃，把给水在定压下加热成过热蒸汽，烟气的比热为Cp=1.079KJ/(Kg·K)，给水和过热蒸汽的焓分别为h4=133.9KJ/Kg，h1=3257.9KJ/Kg，试求1Kg烟气的放热量及生产1Kg过热蒸汽需要多少Kg烟气？

1Kg烟气放热为1348.8KJ/Kg，生产1Kg过热蒸汽需烟气2.316Kg；

第八章

１．空气经渐缩喷管可逆绝热膨胀，流量为0.6Kg/s，初压P1=7bar， 初温t1=750℃，出口压力P2=5bar，取定压比热Cp=1.004KJ/(Kg·K)，求出口流速和出口截面积。

由可逆绝热过程1－2求得T2＝929K，于是喷管出口流速为

?2?2Cp(?1??2)?434m/s，由连续方程求得出口截面积A2＝7.37cm2。

２．压力P1=1bar、温度t1=27℃的空气流经扩压管后，压力提高到P2=1. 8bar，设出口流速比进口流速小得多而可忽略不计，求空气流进扩压管时的流速。 空气流进扩压管时的流速?1?2?p(?2??1?332m/s。

3．空气流过渐缩喷管，初压P1=10bar，初温t1=27℃，背压Pb=4bar，（设进口速度可忽略不计），求出口截面的气温和流速，设定压比热Cp=1.004KJ/(Kg·K)。

由定熵过程1－2求得T2=250K(注：P2=Pcr=0.528P1)，从而出口流速C2=317m/s。

2

4．空气流经一出口面积A2=8cm的渐缩喷管，喷管之前压力P1=25bar ， t1=80℃。喷管出口处背压Pb=10bar，假定流动是稳定可逆绝热的（不计入口流速），Cp=1.004KJ/(Kg·k),k=1.4,R=0.287KJ/(Kg·K)，求出口速度、流量。

Pb/P1=0.4<0.528 P2=Pc=13.2bar

3

由状态方程得：V1=0.0405m/Kg

由可逆绝热过程1－2得V2=0.0639m3/Kg T2=294K C2=2Cp(?2??1)=344.2m/s

m=A2C2/V2=4.31Kg/s

2

5．空气流经一个出口面积A2=8cm的渐缩喷管，喷管之前压力P1=25bar, t1=80℃，喷管出口处背压Pb=20bar，设R=0.287KJ/(Kg·K), Cp=1.004KJ/(Kg·k)，k=1.4。求出口速度、流量。（假定流动是可逆绝热的，进口速度可忽略）

pb/p1=0.8>0.528 p2=pb

3

由状态方程得，v1=0.0405m/Kg

3

由可逆绝热过程1－2，v2=0.0475m/Kg，由状态方向得T2=331K=58℃ c2=2cp(T1?T2)=210m/s

m=A2C2/V2=3.54Kg/s

第九章

3

１．在活塞式压气机中，空气按多变过程压缩，初态P1=1bar,t1=60℃,v1= 0.032m，终态

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P2=32bar,v2=0.00213m，试求⑴多变指数n；⑵内能变化量；⑶放出热量。已知空气的定容比热Cv=0.723KJ/(Kg.K)。 m=0.033Kg

n=ln(P2/P1)/ln(V1/V2)=1.28 T2=(P2V1)/R=711K Δu=mw(T2-T1)=9.1KJ

Q=[m(n-K)/(n-1)w](T2-T1)=-4KJ 2．1Kg空气在压气机中被可逆压缩，初压P1=1.4bar，初温t1=27℃， 压缩终态温度t2=180℃，空气的气体常数R=287J/(Kg.K)， 试求压缩终态的压力和压气机的耗功。

P2=P1(T2/T1) Wc=-Wt=Δh=

kk?1=5.9bar

?R??2??1?=153.6KJ/Kg ??1

第十章

１．已知内燃机定容加热理想循环的初态参数：t1=27℃,P1=1bar, 压缩比ε=10,吸热量q1=880KJ/Kg，空气的Cv=0.718KJ/(Kg·K),绝热指数K=1.4。求循环的最高温度、最高压力及热效率。

1、最高温度T3=1917K，最高压力P3=66bar，热效率为60.2%。

第十一章

１．在朗肯循环中过热蒸汽可逆绝热膨胀到干度x2=0.827，查得h1=3344KJ/Kg，h2'=121.50KJ/Kg，h2''=2554KJ/Kg，若不计水泵耗功。试求1Kg 过热蒸汽流经汽轮机作的功以及该循环的热效率。

先求出h2=2133.2KJ/Kg，作功Wt＝h1-h2=1211KJ/Kg，热效率为37.6%；

第十二章

１．在温度为25℃的房间里，某制冷机按逆向卡诺循环工作，冷库温度为零下10℃，若工

质每小时从冷库中吸热量3×10KJ，问至少需要多大功率的电动机来带动制冷机？工质每小时向房间放出热量多少？

先求得逆向卡诺循环的制冷系数为7.51，从而由制冷系数定义求得电机功率为11.1KW，

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并由第一定律求得向房间放热量为3.4×10KJ/h。

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