一、请解释下面概念(每题6分,共48分)
1、 孤立系统
2、 技术功
3、 理想气体
4、 平衡状态
5、 可逆过程
6、 压气机的容积效率
7、 热机的相对内部效率
8、 湿空气的含湿量
二、绘图说明题(共33分)
1、 请画出水的相图,标明关键曲线和关键点。(9分)
2、 请在T—s图上表示具有一次抽汽回热的蒸汽动力循环,并根据此图用有关各点的焓值表示抽汽量的计算式,再进而给出热效率的计算式。(12分)
3、 请画出内燃机混合加热理想循环(即萨巴德循环)的p—v图和T-s图,并说明各过程特点。 (12分)
三、空气压缩机每分钟从大气中吸入参数为 、 的空气 ,并连续充入一个体积为 的贮气罐内。已知罐内原来装有 、 空气(空气的气体常数 )。如果当贮气罐内的空气参数达到: 、 时停止充气,问压缩机连续工作了多长时间?(12分)
四、蒸汽以 的流量流经汽轮机,其在汽轮机进、出口处的焓值分别为 和 。已知汽轮机向外界的散热量 ,且其进口比出口高 ,如果忽略蒸汽在汽轮机进、出口的动能差,求汽轮机的功率。(12分)
五、要把初始状态为 , 的过热蒸汽(可视为理想气体)经过喷管射入的环境 。设该过程为等熵过程(k=1.3),且蒸汽的临界压力比为0.546,请对喷管选型并求蒸汽的出口速度(设蒸汽的入口速度为零,其气体常数 )。 (12分)
六、 某闭口系统经过一热力过程后,从某恒温热源( )吸收了 的热量,工质的内能增加了 ,熵增加了 ,并对外界做了 的膨胀功。已知此系统还与大气环境交换热量 (设大气环境为 的另一恒温热源),请通过计算说明此过程时否可逆。如果不可逆,则此过程造成的作功能力损失是多少? (15分)
七、 某制冷制热两用空调用R22作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的干饱和蒸汽,出口为 、 的过热蒸汽,冷凝器出口为饱和液体,蒸发温度为 。当夏季室外温度为 时给房间制冷,当冬季室外温度为 时给房间供暖,均要求室温为持在 。若室内外温度每相差 ,通过墙壁的传热量为 。假设制冷剂的吸热过程和放热过程都是可逆等压过程,而压缩过程和节流过程是不可逆绝热过程。求:
1、 将该循环示意画在T-s图上,并指明该循环用于制冷和制热时有什么
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