工程热力学2011期中试卷答案

哈尔滨工程大学本科生期中考试试卷答案课程编号：03050010课程名称：工程热力学一、判断题：1—5：××××√6—10：√√×√×11—15：×××××二、图示题：1答：（1）(4分)(4分)2.解法一：（3分）（3分）2121,12()()1211nnvnvnvwquqcTTqcTTqqabc（1.5分）2121,12()()1211tnnpnpnpwqhqcTTqcTTqqdef（1.5分）解法二：（3分）（3分）212'1,12()()1221nnvnvnvwquqcTTqcTTqqcba（1.5分）212'1,12()()1221tnnpnpnpwqhqcTTqcTTqqfed（1.5分）三．简答题：（总分15分，每题5分）1.答：工质经历一热力过程，其熵变由两部分组成gfssds，（1分）fs为热熵流，可正可负，看q的正负，吸热0fs，放热0fs，（2分）0gs，可逆0gs，不可逆0gs，（2分）所以经过一不可逆过程工质的熵不一定增大。2答：仅热交换：以A室为研究系统（1.5分）仅电功交换：以A室与B室共同为研究系统（1.5分）绝热：以A室、B室和电源共同为研究系统（2分）3答：定熵过程是可逆的绝热过程，绝热过程并不一定是定熵过程。（2分）多变过程并非任意过程，其在热力过程中遵循constpvn，对于特定的过程n为常数，它更接近于实际的热力过程。（3分）四、计算题：1解：（2分）（2分）1点，1t15℃，1p0.5MPa；2点：12pp0.5MPa，2t200℃；3点：3t100℃，21233)/(pTTpkk＝0.2178MPa；（2分）4点：4t15℃，3344pTTp＝0.1682MPa；（2分）循环的吸热量为：12121TTcqqp＝185.74kJ；（2分）循环的放热量为：1414341342lnppTRTTcqqqgv＝151.04kJ.（2分）则循环热效率为121qqt18.68％（3分）2.解：过程T—s图如下：(2分)由数据表差值得：1h=254.08kJ/kg；2h=3102.95kJ/kg；1s=0.82935kJ/(kg·K)；2s=6.66095kJ/(kg·K)定压过程，水的吸热量：qh21qhh=3102.95-254.08kJ/kg=2848.87kJ/kg(4分)水的平均吸热温度：mqTs212848.876.660950.82935mqTssK=488.52K（215.37℃）(2分)3解：（1）循环净功为12980600netnetwqqq=380kJ/kg(2分)循环热效率为1380980nettwq=38.8%(2分)（2）Ⅰ、工质吸热过程熵流为1119801000fqsT=0.98kJ/(kg·K)(1分)该过程熵变为111fgsss=1.0kJ/(kg·K)(1分)则熵产为1111.00.98gfsss=0.02kJ/(kg·K)(1分)Ⅱ、工质放热过程熵流为222600300fqsT=－2kJ/(kg·K)(1分)该过程熵变为222fgsss=–1.02kJ/(kg·K)(1分)则熵产为2221.02(2)gfsss=0.98kJ/(kg·K)(1分)(3)方法1:按照卡诺效率有：213001170%1000cTT，38.8%70%tc；(2分)故该循环可以实现，为不可逆循环；(1分)做功能力损失为03001.02306gITSkJ/kg(2分)方法2:按照克劳修斯积分有：9806001.0201000300rQT(2分)故该循环可以实现，为不可逆循环；(1分)做功能力损失为03001.02306gITSkJ/kg(2分)方法3：按孤立系统熵增原理：1298060001.0201000300isoTTSSSS(2分)故该循环可以实现，为不可逆循环；(1分)做功能力损失为03001.02306gITSkJ/kg(2分)