第一章 基本概念 练习题 1.1填空题 （1）热力系统不受外界影响是指系统与外界间没有( )的交换。

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1 第一章 基本概念 练习题 1.1填空题 （1）热力系统不受外界影响是指系统与外界间没有( )的交换。
第一章 基本概念 练习题 1.1填空题 （1）热力系统不受外界影响是指系统与外界间没有( )的交换。 （2）只有（）状态才能用参数坐标图上的点表示。 （3）一个可逆过程必须是（）过程，而且在过程中没有（）。 （4）热力学规定：工质膨胀做功为（），表示（），工质被压缩耗功为（），表示（）。 1.2是非判断及改错题 （1） 若系统内的质量保持恒定不变，则该系统必定是闭口系统。

2 （2） 稳定状态就是平衡状态。 （3）系统从某一平衡状态变化到另一个平衡状态，其内能的 变化量与过程特性无关。 （4） 可逆过程就是工质可以逆向进行回复到原态的过程。 （5）非静态过程一定是不可逆过程。 （6）只要满足 或 中的任一式,这个x就是状态参数。 1.3分析、论述、证明题 （1）只要不存在任何性质的耗散效应就一定不会产生能看的不可逆损耗吗？

3 （2）如图1-1所示用隔板将容器分成两部分，一部分装有气体，另一部分抽成真空，中间是隔板，问: 1）若突然抽去隔板，气体（系统）是否做功？
2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板先恢复平衡再抽下一块，问气体（系统）是否做功？ 3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p-v图上表示？ 图 1-1

4 1.4 什么是准平衡过程？引进这个概念在工程上有什么好处。
1.5 有两个完全相同的风扇，一个置于海平面，另一个置于高山顶，并以相同的转速运行。试比较1）容积流量；2）质量流量的大小。

5 1.5 门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面，感到凉爽。于是有人就想通过敞开的冰箱大门达到降低室内温度的目的，你认为这种想法可行吗？
解：(1)按题意，以门窗紧闭的房间为分析对象，可看成绝热的闭口系统与外界无热量交换，Q=0，如图(a)所示。当安置在系统内部的电冰箱运转时，将有电功输入系统，即w为负。因此按照闭口系统能量方程：

6 室内空气的内能将增加，温度将上升。可见此种想法不但不能达到降温目的，将反而使室内温有所升高。
(2)若以电冰箱为系统进行分析，其工作 原理如右图示(b)．耗功W后连同从冰室内 取出的冷量Q。一同通过散热片排放到室内， 使室内温度升高。

7 1.6 铜棒的一端与高温热源( )接触，另一端与低温热源( )接触，其表面与外界绝热，如下图所示．经历较长时间后，铜棒内各截面的温度不再随时间变化，试问铜棒是否处于平衡态？
解：若取铜俸为闭口系统，铜棒内 各截面温度虽不随时间变化，但受 到高温热源与低温热源的外部作用， 按找平衡态的定义，铜棒并没有处 于平衡态，只是达到了稳定状态．

8 一旦取掉高温热源与低温热源的外部作用，铜棒内部截面温度必定随时间发生变化，直到温度均匀止．
说明；由此例可见要注意区分稳定与乎衡两种不同的概念。稳定状态时状态参数虽不随时间改变，伹它是靠外界影响来维持的．平衡状态是不受外界影响时参数不随时间变化的状态。两者有所区别，但又有联系，平衡必稳定，稳定未必平衡。

9 1.7 一刚性绝热容器内充有水和水蒸汽的混合物，它们的温度与压力分别相等．不随时间变化。试问汽水混合物是否已处于平衡态？ 汽水混合物的各种参数量是否到处均匀？
解：如右图所示的刚性绝热容器内， 水和水蒸汽的压力相等，温度相等，均 不随时间变化，而且不受 外界的影响， 因此该汽水混合物已处于平衡状态。 处于平衡态的汽水混合物中，汽 相与液相的密度显然不同。因此即使 处于平衡态的系统内部，各种参数并不一定均匀。

10 说明：本例说明，系统内部各种参数均匀的必定平衡，反之平衡的未必各种参数都是均匀的，即均匀必平衡，平衡未必均匀.
当然对于由单相物质组成的系统，均匀必平衡，平衡也必均匀(由于重力场的影响引起内部压力的不同除外，因为平衡态定义中已明确指出不受外界影响中不包括重力场的作用)．

11 1.8 试说明平衡状态的特征及其实现的条件？ 解：由平衡态的定义可以看出，凡处于乎衡态的系统，其特征是参数比随时间变化，而且除复相系统和重力场的影响外，参数均匀。 实现平衡的必要条件是系统内部或系统与外界之间不存在 各种不平衡势。换言之．各种不平衡势的消失足系统实现平衡态的必要条件。

12 1.9 判断下列过程中哪些是可逆的、不可逆的、可以是可逆的，并扼要说明不可逆原因.
（1）对刚性容器内的水加热使其在恒温下蒸发； （2）对刚性容器内的水作功使其在恒温下蒸发； （3）对刚性容器中的空气缓慢加热使其从50摄氏度升温 到100摄氏度； （4）定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩； （5）100摄氏度的蒸汽流与25摄氏度的水流绝热混合； （6）在水冷摩托发动机气缸中的热燃气随活塞迅速移动而膨胀；

13 (7)气缸中充有水，水上面有无摩擦的活塞，缓慢地对水加热使之蒸发；
解（1）可以是可逆过程．也可以是不可逆过程，取决于热 源温度与水温是否相等。若两者不等，则存在外部的传热不可逆因素．便是不可逆过程。 （2）对刚性容器内的水作功，只可能是搅拌功，伴有摩擦扰动，因而有内不可逆囚衰．是不可逆过程． （3）可以是可逆的．也可以是不可逆的．取决于热源湿度与空气温度是否随时相等或随时保持天限小的温差． 其他几个小题请读者自行分析.

14 1.10试判断下列叙述是否准确，说明理由。 （1）平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。 （2）不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。 （3）由于准平衡过程都是微小偏离平衡态的过程．故从质上说属于可逆过程。 （4）工质发生热量交换，状态参数中只有一个参数必然要发生变化．这个参数就是温度。 （5）任何可逆过程部是准静态过程．

15 （6）封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统。
（7）闭口系统进行一个过程后，如果熵减少了，肯定是向外界放出了热量。 1.11气体初态为 ， ，在压力为定值的条件下膨胀到 ，求气体膨胀所作的功。

16 1.12 1kg气体经历如下图所示的循环，A到B为直线变化过 程．B列C为定容过程，C到A为定压过程，试求循环的净功量。如果循环为A-B-C-A则净功量有何变化?

17 第二章 工质的性质 2.1填空题 （1） 适用于（）气体、（）系统的（）过。 （2） 适用于（）气体、（）系统的（）过程。

18 2.2 不加任何水分是否可从不饱和空气得到饱和空气？为什么？
2.3 张三和李四都戴眼镜。在大冷的冬天，张三从室外进入暖和的室内，而李四从暖和的室内到室外，问谁的眼镜更容易更容易蒙上水雾？ 2.4 在有的冬季的清晨，清除汽车挡风玻璃上的冰雪是日常零星杂务。试说明：即使夜晚没有下雨雪，为什么汽车挡风玻璃上形成冰？ 2.5 你认为人体舒适最有关的是比湿度还是相对湿度 2.6 如何解释盘中的水在冬天和夏天会有不同的蒸发速率？

19 2.7 冬天洗热水澡时，浴室镜面会有水汽形成，为什么？
2.8 两股不饱和的空气流绝热混合，在焓湿图上如何确定混合物的状态点。 2.9 自然通风冷却塔是如何工作的？

20 第三章 热力学第一定律 3.1、填空题 （1） 稳定流动的能量方程为（）；用于汽轮机，可简化为（）；用于压气机，可简化为（）；用于换热器，可简化为（）；用于管道，可简化为（）。 （2） 适用于（）工质、（）系统、（）过程。 （3） 适用于（）工质、（）系统、（）过程。 3.2、是非判断及改错题：

21 （1） 系统吸热后，温度必定升高。 （2） 系统吸热后，其内能必定增加。 （3）随工质流动所迁移的能量是焓。 （4） 开口系统对外作的技术功总可以用 计算。 （5） 开口系统稳定流动时可同时满足下列三个公式： 1） 2） 3）

22 （1）开口系统中焓有什么物理意义？在闭口系统中是否存在焓这个物理量？ （2）请改正下列公式并说明理由： 1） 2）
3.3分析、论述、证明题 （1）开口系统中焓有什么物理意义？在闭口系统中是否存在焓这个物理量？ （2）请改正下列公式并说明理由： 1） 2） 3）

23 （3）稳定流动过程能够同时满足下列三个公式，为什么？
1） 2） 3）

24 3.4 两间门窗全关的相同房间，一间室内有冰箱，另一间没有。问哪一间房间比较暖和？
3.5在节流过程中流体温度从30℃降到-20℃，这是过程绝热吗？ 3.6一个绝热刚性容器初始处于真空状态，打开阀门后，参数为1amt( kPa)和21℃的空气进入，直到容器内压力达到1amt( kPa)后关闭阀门。这时的容器内的温度比 21℃高呢还是低?还是一样？

25 3.7 如右图所示，lkg理想气体，自状态1 变化到状态2 ，若第一次变化过程 沿1一3一2进行．第二次沿1—2进行．分别计算这两个过程中，气体所作的膨账功．
解（1）计算132过程的膨胀功：由于该过程可以图示在 图书上说明此过程必是准静态过程，可用式（2-1）计算膨胀功。 解法一：

26 (2)计算12过程的膨胀功

27 解法二： 说明（1）凡是能在p-υ图上用实线表示的过程必是准静 态过程。 （2）计算准静态过程的膨胀功不仅可以用公式求 的，也可以在p-υ图上过程线下的面积来求得

28 3.8判断下列说法是否正确： （1）工质吸热后必然膨胀； （2）理想气体放热后温度必然下降； （3）应设法利用烟气离开锅炉时带走的热量 例2．11 判断下列公式是否正确，若正确，指出应用条件(系统、工质、过程及其它条件）

29 3.9 1kg空气由 膨胀到 得到热量506kJ,如果该空气在相同的初、终态间作第二次膨胀，仅加入热量39kJ，
求 （1）第一次膨胀中空气的内能增加丁多少？ （2）第二次膨胀中空气作了多少功？ （3）第二次膨胀中空气内能增加了多生? 例2.4 定量工质，经历一个由四个过程组成的循环，试填充下表中所缺的数据，并判断是热机循环还是制冷循环。

30 解： 因为

31 所以 得 因为 所以 该循环是热机循环

32 3.10请判断下列叙述是否正确，并说明理由； 1.工质的焓代表用状态函数（ ），描述的其部分能量。 2.水泵向高压锅炉房泵水。它消耗的功量都转变为水的动能、位能和克服管道摩擦所作的功。 3.工质膨胀时必须对其加热。 4.工质可以边膨胀边放热。

33 5.工质吸热后内能一定增加。 6.对工质加热，其温度反而降低。 7.气体膨胀时，一定对外做功。 8.气体压缩时，一定消耗外功。 9.对于一缩放喷管，在 一定时随着 的下降喷管出口的速度不断增加，因而流量也越来越大。

34 第四章 理想气体热力过程 4.1填空题： （1）当把一定量的气体自相同初态压缩到相同的终压时，经可逆绝热压缩过程的终态温度 将比可逆定温压缩过程的终态温度 （） ，即 （） ；经可逆多变压缩过程的终点温度 （） 。 （2）活塞式压气机由于有（）存在，致使汽缸的有效吸气容积（）汽缸排量。 （3）（）与（）之比称为余隙容积比。 （4）在相同的余隙容积之下，如果增压比（），则有效进气容积（），达到某一极限时，则完全不能进气。

35 （5）采用多级压缩压缩和级间冷却的主要目的是（）、（）及（）。
（6）选择多级压气机中间压力应收到如下结果： 每级压气机（）相等；（）相同；（）相等。 （7）由于有（）、（）等因素的存在，活塞式压气机实际压缩过程要比理想的可逆压缩过程要比理想的可逆压缩过程的耗功量（）。 4.2是非判断及改错题： （1） 压气机按其产生压缩气体的压力范围不同可分为离心式通风机和轴流式通风机两种型式。

36 （2）按压气机的构造和工作原理可分为活塞式压气机和叶轮式压气机及引射式压缩器。
（3）当把一定量的气体从相同的初态压缩到相同的终态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 （4）两级压缩中间冷却的压气机装置，每级采用的增压比相等时，压气机的总耗功将最少。 （5） 只要单级活塞式压气机的材质允许，增压比越高越好。 （6）多级压气机的级间冷却主要是为了控制压缩终了的温度和减少增压比 过高对容积效率产生的影响。 （7）受余隙容积的影响，压缩同量的气体到相同的增压比，所消耗的机械功将比无余隙容积影响时要大。

37 （8）当压缩同样数量的气体时，若余隙容积越小，所需使用的汽缸尺寸也可以相应减小。
4.3分析、论述、证明题： （1）多级压缩的中间冷却器有什么作用？为什么采用多级压缩中间冷却？ （2）为何称余隙容积为有害容积？

38 4.4是非判断及改错题： （1）定容过程换热量公式 适用于任何工质、可逆与不可逆定容过程。 （2）从相同的初态，压缩到相同的终压，可逆绝热压缩消耗的技术 功比边压缩，边放热消耗的技术功小。 （3）使工质既膨胀又升压的过程是不能实现的。 （4）工质吸热时，压力升高，温度升高，比容必定增大。 （5）理想气体吸热时，压力升高，温度升高，比容必定不变。

39 （6）多变过程技术功的绝对值一定大于膨胀功的绝对值。
（7）工质既受压缩，又降温，又降压的过程是不可能的。 （8）工质完成一个循环后，一定对外做功。 （9）多变指数1<n<k时的多变过程，气体所作的膨胀功大于气体的吸热量。 （10） 工质在定温过程中，因没有温差，故没有热量传递。

40 4.5 压缩机采用级间冷却有啥好处？ 4.6 对具有理想级间冷却的压缩机，选择各级压比的一般原则是什么？ 4.7 为什么对往复式压缩机，性能系数采用等温效率；而对旋转式压缩机，性能系数采用等熵效率？

41 4.8分析、论述、证明题 （1）某理想气体在T-S图上有四个过程，如图4-8所示，在P-TV图上画出这四个过程,并对每一个过程说明是加热还是放热,是膨胀还是压缩的过程。

42 第五章 热力学第二定律 练习题 5.1、填空题 （1）不需要任何条件而可单独地自动进行的过程称为（），这类过程都是（）。
（2）不可逆循环的热效率，必定低于（）可逆循环的热效率。 （3）写出三种热力学第二定律的数学表达式（）、（）、（）。 （4）孤立系统的熵可以（），也可以（），但不可能（）。

43 5.2是非判断及改错题： （1）只有一个热源是不可能实现热变功的。 （2）所有可逆循环的热效率 都等于 。 （3）任何不可逆循环都必有 。 （4）系统没有从外界吸热，系统的熵不可能增大。 （5）自发过程是不可逆的。 （6）使系统熵增加的过程一定是不可逆过程。 （7）系统经过一个可逆过程后，其熵变为 （8） 工作在温度分别为 和 的两个相同恒温热源间的一切热机，其循环热效率均相等。

44 5.3 如果一台窗式空调机放在室内桌子上运行，问室温上升、 下降、还是维持不变？
5.4 制冷循环的性能系数能否小于1或大于1？那么对热泵循环的性能系数又咋样? 5.5 某人声称用120℃的高压水蒸气通过传热将少量的水的温度提高到150℃。这合理吗？ 5.6 用热泵对房子采暖，其性能系数为2.5。即，热泵没消耗1kWh电力就给房间供热2.5Wh。这是否违反第一定律？为什么？ 5.7 某人声称开发出电阻加热器每消耗1kwh电力就给房间供热1.2wh。这合理吗?是永动机吗？为什么？

45 5.8冬季利用热泵从大气中抽取热量用以维持15℃的室温。当室内温度与大气温度相差1 ℃时，通过墙壁与大气交换的热流量约0.65W/K，求：
(1)如果大气温度为一15 ℃ ，驱动热泵所需的最小功 率是多少。 (2)夏季，将同一台热泵用于室内空调，热泵输入功率及 温差为1 ℃时通过墙壁与大气交换的热量同上。如要维持室温15 ℃ ，问最大允许的大气温度是多少度?

46 解（1）热泵供给室内的热流量 供暖系数 所需最小功率

47 (2)从室内吸热率 可逆制冷机的制冷系数

48

49 5.9 某循环在700K的热源及400K的冷源之间工作．如下图所示，试判断是热机循环？还是制冷循环？是可逆循环？还是不可逆循环？
解：根据热力学第一定律，无沦是热机机循环．还是制冷循环；

50 无论可逆与否，都有

51 方法一 用克劳修斯积分判断 设如图（b）所示的热机循环 所以，热机循环不可能 设如图（c）所示的热机循环 根据克劳修斯不等式知，此循环是如图（c）所示的不可逆制冷循环

52 方法二 用孤立系统熵增原理判断 取热源、冷源及循环工质为孤立系．设如图（b）所示热机循环．则

53

54 如图（c）所示的制冷循环

55 5.10是判断如下图（a）所示的可逆循环 的大小与方向，循环净功W的大小与方向以及 的方向。
第一种情况，设循环自 的热源吸热如图（b）对于可逆循环，克劳修斯积分

56 解得

57 第二种情况，若设循环向 的热源吸热 如（c）
对于可逆循环，克劳修斯积分 即 解得 所以，循环中各量大小与方向如图（c）

58 5.11请读者自行判断下列问题。 （1）有一发明家声称发明了一种循环装置，从热源吸取热量1000KJ，可对外作功1200KJ，你认为下列四个答案中哪一个正确. 1）违反第-定律。 2）违反第二定律。 3）既违反第一定律．也违反第二定律。 4）不违反第一定律和第二定律。

59 （2）某制冷循环工质从温度为-73℃的冷源吸1000KJ并将热量220KJ传给温度力27℃的热源，此循环满足克劳修斯不等式的要求吗？
（3）如右图所示的循环，试判断下列情况 哪些是可逆的?哪些是不可逆的?哪些 是不了能的？

60 5.12 若封闭系统经历一过程，熵增为25KJ/K，从300K的恒温热源吸热8000kJ，此过程可逆？不可逆？还是不可能？
解：按题意，此过程中系统熵变 因此，过程中

61 所以 5.13 若系统从A态出发，经不可逆绝热过程到达B态。 试证该系统从A态出发经可逆绝热过程不可能到达B态。 由熵变表达式 对于绝热过程

62 若可逆过程终态为 则 所以 因此 因为熵是状态参数,所以 和B不是同一个状态。因此证明系统由A 态出发经历可逆绝热过程不可能到达不可逆绝热过程的终态。

63 5.14 从553K的热源直接向278K的热源传热．如果传热量为100KJ,此过程中总熵变化是多少?
解：选取两热源组成的孤立系统 为求热源 的熵变，设在 和 之间 有一蓄热器，温度为 如右图 先求热源 的熵变

64 同理，为求热源 的熵变设在 和 之间有一蓄热器，温度为 热源 的熵变

65 5.15在有活塞的气缸装置中，将1kmol理想气体在400K下从100kPa缓慢地定温压缩到1000kPa，计算下列三种情况下此过程的气体熵变、热源熵变和总熵变。
（b）过程中无摩擦损耗，热源的温度为300K。 （c）过程中无摩擦损耗，比可逆压缩多消耗20%的功，热 源温度为300K。 解：（a）因为过程中无摩擦损耗，气缸中1kmol的理想气体的压缩过程为可逆过程，所消耗的功

66 由热力学第一定律知 故

67 气体定温过程熵变为 热源温度 时，热源熵变 总熵变 此过程完全可逆，因此孤立系统熵增为零。

68 （b）因为过程中无摩擦损耗，因此气体压缩所需要的功及放出的热量与（a）相同，即
热源温度 时，热源熵变 总熵增

69 可见，由于温差引起整个系统不可逆性 （c）由于过程中有摩擦损耗，比可逆压缩多消耗20%的功，则此过程中功与热量为 热源温度 时，热源熵变

70 总熵增 讨论： （1）（a）为可逆总熵为0，（b）（c）不可逆过程，总熵增加。 （2）不可逆程度越大，则总熵增越大。 （3）熵是状态参数，与过程无关。

71 5.16 温室内100W电灯泡的表面温度为110，试确定此灯泡在稳定工作的的熵产率．
解：认为此电灯泡为一封闭系统．由于稳定工作，其热力学状态不变，于是有 U=常数 S=常数 由热力学第一定律 或

72 按熵平衡方程有 或

73 5.17求出下述情况下，由于不可逆性引起的作功能力损失。已知大气 ，温度 为300K。
（1）将200KJ的热直接从 、温度为400K的恒温热源传给大气。 （2）将200KJ的热直接从大气传向 、 温度200K恒温热源B。 （3）200KJ的热直接从热源A传给热源B。

74 解：由题意画出示意图，见右侧 （1）将200KJ的热直接从400K恒温热源A传给300K的大气时 热源A与大气组成的系统熵变为

75 此传热过程引起的作功能力损失为 （2）200KJ的热直接从大气传向200K恒温热源B时.

76 此过程不可逆引起的作功能力损失为 （3）200KJ直接从恒温热源A传给恒温热源B则

77 作功能力损失为 可见，（1）和（2）两过程的综合效果与（3）过程相同

78 第六章 水蒸气 6.1填空题： （1） 汽化可以分为（）和（）两种，任何温度下均可发生汽化的叫（）、在饱和温度下液体表面和内部同时发生的强烈汽化叫（）。 （2） 湿蒸汽是指含有（）的饱和蒸汽。 （3） 同一温度、压力下，水蒸汽的 则水蒸汽处于（）状态。 6.2是非判断及改错题： （1） 水的沸腾现象只有在对水加热到其所处压力对应的饱和温度时才能产生。

79 （2）水分别在不同压力下定压加热时，随压力升高，所吸收的液体热、汽化潜热、过热热均增大。
（3）水蒸汽的温度高于临界温度时，单靠增加压力不可能使其液。 （4）湿蒸汽在定压下加热，其温度不变，干度增加，内能不变。 6.3分析、论述、证明题： （1）水蒸汽的凝结有什么特点？

80 （2）水蒸汽的状态参数是如何确定的? （3）在水蒸汽的h-S图上标出下列各点或线： 1） 的干饱和蒸汽状态 2） 对应的饱和温度 3） 的状态点 4） 的状态点

81 第七章 湿空气 7.1 不加任何水分是否可从不饱和空气得到饱和空气？为什么？
第七章 湿空气 7.1 不加任何水分是否可从不饱和空气得到饱和空气？为什么？ 7.2 张三和李四都戴眼镜。在大冷的冬天，张三从室外进入暖和的室内，而李四从暖和的室内到室外，问谁的眼镜更容易更容易蒙上水雾？ 7.3 在有的冬季的清晨，清除汽车挡风玻璃上的冰雪是日常零星杂务。试说明：即使夜晚没有下雨雪，为什么汽车挡风玻璃上形成冰？

82 7.4 你认为人体舒适最有关的是比湿度还是相对湿度
7.5 如何解释盘中的水在冬天和夏天会有不同的蒸发速率？ 7.6 冬天洗热水澡时，浴室镜面会有水汽形成，为什么？ 7.7 两股不饱和的空气流绝热混合，在焓湿图上如何确定混合物的状态点。 7.8 自然通风冷却塔是如何工作的？

83 解(1)按题意．此处壁面温度 就是出现水滴时的 温度，也即是露点温度 ．故
7.9已壁面温度为t′,室内空气温度为t，试问： 防止在壁面上发生结霜现象的 最大允许相对湿度为多少? 解(1)按题意．此处壁面温度 就是出现水滴时的 温度，也即是露点温度 ．故 (2)由 查饱和水蒸气表得到相应的饱和压力 ，此饱和压力也就是出现结露现象时水蒸气的分压力 (3)室内空气温度 下水蒸气的饱和压力同样可由饱和水蒸气表查出，即 (4)出现结露现象时的相对湿度 为 此处 就是为了防止出现结露现象能允许的最大相对湿度

84 第九章 气体与蒸气的流动 9.1填空题： （1）水蒸汽绝热节流后，其熵（）、焓（）、压力、做功能力（）、比容（）、温度（）。
第九章 气体与蒸气的流动 9.1填空题： （1）水蒸汽绝热节流后，其熵（）、焓（）、压力、做功能力（）、比容（）、温度（）。 （2）湿饱和蒸汽经绝热节流后，干度（）、压力（）；过热蒸汽绝热节流后，过热度（）。 （3）工质流经喷管后，其参数变化为：压力（）、温度（）、比容（）、焓（）、流速（）。 （4）工质在喷管中流动，随着工质流速的增加，音速越来越（）、马赫数越来越（）。

85 （5）若使入口为亚音速的蒸汽增速，应使用（）或（）型喷管。
（6）若使超音速气流加速，应采用（）型喷管。 （7）若使亚音速气流变为超音速气流，应采用（）型喷管。 （8）工质流经缩放喷管，当入口压力不变时，降低背压，其出口流速（）、流量（）。 （9）空气流经喷管，进口压力为1MPa，出口压力为0.5MPa，应选用（）型喷管。 （10） 临界压力比仅与（）有关，是工质流速达到（）时工质的压力与（）压力之比。

86 （11）背压低于临界压力时，应选用（）型喷管，以使气流充分膨胀。
（12）工质在喷管中绝热流动时，有摩阻流动与可逆流动相比，若要流量相同，则喷管出口的面积需（）；当出口截面积一定时，流量将（）。 （13）干饱和蒸汽绝热节流后，变为（）蒸汽。 9.2是非判断及改错题： （1）初参数相同的工质，分别在渐缩型管道和缩放型管道中流动，若两管道的最小截面相同，则两管道中流量相同。 （2）工质在喷管中绝热膨胀，各截面工质的滞止参数相等。

87 （3）空气经阀门绝热节流后，压力降低，温度降低。
（4）绝热节流前后焓相等，故能量的品质不变。 （5）气流通过渐缩型管道时流速一定增加。 9.3分析、论述、证明题： （1）有一渐缩喷管和缩放喷管，最小截面积相同，一同工作在相同的初压力和极低的背压之间，它们的出口压力、出口流速、流量是否相同？如将它们都截去一段（图8-1）虚线所示的右边一段），那么它们的出口压力、出口流速及流量将如何变化？

88 图 （2） 对于缩放喷管，若入口参数保持不变，不断地降低喷管后的压力，问其流量是否不断增加？

89 9.4 在空调场合，常常将探针插入气流来测量空气的温度，因为测量的是滞止温度。这会引起多大的误差？
9.5 一个出口平面为声速的减缩喷管，若进口状态保持不变，减小出口面积，则出口速度和质量流量会发生什么变化? 9.6 给定滞止温度和滞止压力的某种气体在一个渐缩-渐扩喷管中被加速到Ma=2；而在另一个喷管被加速到Ma=3。关于这两个喷管的喉部压力情况怎样？ 9.7 具有相同喉部面积的渐缩喷管和渐缩-渐扩喷管，如果进口状态相同，是比较这两个喷管的质量流量。 9.8 某气体流经一个渐缩喷管。在什么地方质量流量最大？如果在出口处有可能得到高速声速（Ma>5），那么它将如何影响质量流量

90 第十章 动力循环 10.1填空题： （1）活塞在汽缸内往复运动两次，依次完成（）、（）、（）和（）四个工作过程的内燃机，称为四冲程内燃机。按引燃方法的不同，四冲程内燃机又可分为（）和（）两种。 （2）柴油机中所压缩的是（），所以允许有较高的（）；同时，为了使喷入汽缸的柴油有较好的燃烧条件，也需要有较高的（），使压缩后的空气温度大大地超过柴油的（）。

91 （3）汽油的挥发性好、粘度小，可以采用（）混合的（）的工作方式；柴油的挥发性差、自然温度低、粘度大，可以采用（）强制混合的（）工作方式。汽油机和柴油机的燃料是（）互换的。
（4）压缩比是表征内燃机结构特征的循环特征参数；表征燃烧过程的循环特性参数有压力升高比及膨胀比。它们的定义表达式分别为 （）， （）， （） （5）燃气轮机装置的理想循环称为（），它由（）、（）、（）及（）等四个基本热力过程所组成。

92 10.2朗肯循环中，绝热膨胀过程由可逆变为不可逆时，其循环吸热量（）、循环放热量（）、排气干度（），汽轮机所作技术功（）、排汽熵值（）。
10.3相同参数下，抽汽回热循环与朗肯循环相比，汽耗率（），热耗率（），给水温度（），循环热效率（），1kg蒸汽在汽轮机内做功（），排汽干度（）。 10.4提高朗肯循环热效率的途径有：提高蒸汽的（）、（），降低排汽（），改进热力循环，如采用（）、（）等。 10.5能量利用系数K说明了全部能量的（），不代表循环的（）。

93 （6）采用回热措施,可以减少循环中从（）的吸热量并提高（）；同时，可以减少循环中从（）的吸热量并降低了（），因此可以明显地提高热效率。工质在回热器中实际吸收的热量，与理想条件下所能吸收的热量的比值，称为（）。 10.6是非判断及改错题： （1）柴油机的热效率通常总大于汽油机的热效率，因此，将汽油机的燃料改用柴油就可以节能了。 （2）卡诺循环的热效率与其它动力循环的热效率相比，以卡诺循环的热效率最高。 （3）在一定的压力范围内，勃雷顿循环的循环净功及热效率高于各种内燃机循环，而且还高于卡诺循环的循环净功及热效率。

94 10.7 广告说该汽车有一个2L的发动机，是什么意思？
10.8 汽车杂志上说，当环境温度降低后汽车发动机的功率更大，你赞同这种说法吗？ 10.9 在高海拔运行的汽车损失功率。为什么？ 10.10 理想布雷顿循环和理想朗肯循环都是相同的四个过程组 成，他们在T-s图上有什么差异？ 10.11 往复式发动机中的余隙容积和活塞排量有什么区别？ 10.12 火花点燃型发动机和压燃型发动机有什么区别？ 10.13 为什么火花点燃型发动机不采用高压缩比？ 10.14 汽油机和柴油机有什么区别？ 10.15 什么是等压预胀比？它如何影响狄塞尔循环的热效率？

95 第十一章 制冷循环 11.1 制冷剂在进入节流阀之前被过冷可改善蒸汽压缩制冷循环的cop值。那么制冷剂可否无限地过冷以使该效果达到最大？是否有个最低限？为什么？ 11.2 对采用R134a作为工作流体的制冷系统，如果运行环境是30℃，那么制冷剂应该被压缩的最小压力是多少？ 11.3 一台R134a作为工作流体的制冷机要维持-10的制冷空间。对这个系统你推荐蒸发压力为0.12MPa还是0.14MPa？ 11.4 在空调场合能否用水作为制冷剂？