沈维道热力习题解
第二部分例题和习题是非题
1．Tp-(k-1)/k=常数的适用范围为：理想气体可逆绝热过程，且比热容取定值。（对）2．绝热节流后气体温度升高。 答：错。绝热节流后气体温度的变化取决于气体的性质、节流前气体的状态、节流压降的大小等因素，所以绝热节流后气体温度可能升高、降低或不变。3．绝热节流后气体温度可能升高。（对）4．理想气体的音速C= kRgT。（对）
5．余隙窖的存在使压气机生产量下降，但对实际耗功无影响。
答：错。余隙容积的存在不仅使压气机生产量下降，而且使单位生产量实际耗功增大，故是有害的。
6．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。（错）7．收缩喷管出口截 面上等熵流动的气体流速愈来愈大，而当地音速则愈来愈小，所以收缩喷管某截面上流体总可达到临界压力。（错）8．收缩喷管出口截面上工质的压力最低可达临界压力。
答：对。当喷管的背压小于等于喷管临界压力时，其出口截面上工质的压力最低可达临界压力。
9．喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（对）10．余隙容积是必需的但又是有害的，所以设计压气机的时候应尽可能降低余容比。（对）
11．若实施等温缩生产高压气体，可不必分级压缩、中间冷却。（错）12．任何气体都可以在室温下通过绝热节流而降温。
答：错。若某种气体的最高转回温度低于室温时，该气体在室温下绝热节流将升温。
13．若缩放喷管进口截面上工质的参数不变，背压提高，则流经喷管的工质流量下降。（错）选择题和填空题
眼动仪1．某理想气体自状态1经历一个可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体
A．压力升高、比体积增大，对外作正功B．压力降低、比体积增大，对外作正功C．压力升高、比体积减小，对外作负功D．压力降低、比体积减小，对外作负功答：B。
2．某理想气体自状态1经历一个过程到达状态2，见图3-3，则气体A．温度升高、熵增大、自外吸热B．温度升高、熵减少、向外界放热C．温度降低、熵增大、自外吸热D．温度降低、熵减少、向外界放热答：A。
2．定量的某种理想气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生A．吸热、升温又对外作正功B．吸热、降温又对外作负功C．吸热、升温又对外作负功D．吸热、降温又对外作正功
答：B。
3．绝热过程的状态方程式pvk=cont，（其中k=cp/cv）适用于A．理想气体绝热过程B．理想气体可逆绝热过程
C．理想气体定比热容可逆绝热过程D．任意气体定比热容可逆绝热过程答：C。
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5．工质绝热节流后
A．焓不变，压力下降，温度不变，熵增大B．焓不变，压力下降，温度不变，熵不变C．焓不变，压力不变，温度不定，熵增大D．焓不变，压力下降，温度不定，熵增大答：D。
6．压力p1=1MPa，温度T1=473K的空气流可逆绝热流经一个缩放喷管，已知该喷管喉部截面上温度Tc=394K，出口截面上温度T2=245K，空气的比定压热容可取定值为1004J/（kg·K），则喷管各截面上最大流速cf,ma某为：A．cf,ma某==B．cf,ma某=C．cf,ma某=D．cf,ma某=
1.4287245=313m/
=399m/
=974m/
=677m/
kRT=
gc1.42873942kk1RgT1=
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21.41.412874732cp(T1T2)=
21004(473245)7．缩放喷管进口参数P1和T1和背压Pb(Pb
8．已知氢气的最大转回温度约为-80℃。则压力为10MP，温度为60℃的氢气绝热节流后温度A．升高B．降低C．不变
D．A、B、C都有可能答：A。怎么下载
9．已知氮气的最大转回温度约为630K，最低转回温度约为100K，则压力极高的常温氮气的绝热节流后，其温度A．升高B．降低C．不变
2
D．A、B、C都有可能答：D。
10．对一定大小气体的活塞式压气机，因余隙容积的存在A．使压缩每kg气体的理论耗功增大，压气机生产量下降B．使压缩每kg气体的理论耗功增大，压气机生产量不变
C．使压缩每kg气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量下降D．使压缩每kg气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量不变答：C。简答题
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武英高速公路1．在p-v图及T-图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3，并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小。2．一台空气压缩机，进气为环境大气，t0=21℃，p0=0.1MPa，贮气筒上压力表读数为1.5MPa。该压缩机分二级压缩，中间完全冷却，在耗功最小前提下，确定该压缩机第一级排气压力和第二级进气温度。（0.4MPa、21℃）
3．试问：状态方程为p(v-b)=RgT的气体，录b为正值时，经绝热节流后温度是否降低？为什么？答：因焦—汤系数aJ=(T/p)h=[T(v/T)p-v]/cp。而据状态议程p(v-b)=RgT，(v/T)p=Rg/p，故T(v/T)p-v=-b。由于b为正值，cp也是正值，故aJ<0，因节流后压力降低，即δT为正值，即节流后温度升高。
4．某压缩空气贮气罐内温度随环境温度变化，冬天平均温度为2℃，夏天平均温度为20℃，贮气罐内压力则维持不变。如果由该气源边接喷管产生高速气流，试问夏天和冬天喷管出口流速的比值是多少？背压不同而采用不同嘞管形式时此比值如何变化？(0.969、
不随喷管形式而变)
5．两股湿空气稳定绝热流动汇合，两股湿空气的参数分别是：mA1，p1，t1，h1，1，cf1，ma2，p2，t2，h2，2，cf2汇合后参数用脚标3表示，写出：质量方程、能量方程和熵方程。（答案：略）计算题和证明题
1．若一礼堂里的容积是800m2，室温为10℃，今欲使室温升高到20℃需要加热量多少(kJ)？设礼堂墙壁保温良好，空气比热容可取定值，比定热容cp=1.005kJ/(kgK)，Rg=287J/((kgK)，当地大气压为760mmHg。(9856.9kJ)2．设空气处于一个刚性绝热容器中，该容器有一小孔与大气相通。试问为使容器内空气从0℃升温到20℃，通过电热丝需对它加入多少热量？已知初态时容器内空气的热容量C1=34.71jJ/K。
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