A） 正确 B) 错误
20. 温度相同时，高压蒸汽的有效能较低压时蒸汽大，所以通常用高压蒸汽作为工艺加热之用。 A） 正确 B) 错误
21. 蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的有效能是守恒的。
A） 正确 B) 错误
22. 根据能量守恒定律，在不消耗外部能量的前提下，功可以自发的全部转化为热，热可以完
全自发的转化为功。
A） 正确 B) 错误
23. 热力学效率表示能量利用真实过程与可逆过程的差距，因此，热力学效率必然小于1。 A） 正确 B) 错误
24. 要对化工过程进行节能改进，就必须对理想功、损失功、热力学效率进行计算和热力学分
析
A） 正确 B) 错误
25. 根据热力学第一定律，对某过程或系统的能量衡算，不仅能确定能量的数量利用率，而且
能全面地评价能量利用情况。
A） 正确 B) 错误
26. 一定状态下体系的有效能是体系由该状态达到与 时此过程理想功。
27. 体系经过不可逆过程，则过程熵变一定大于过程的 商。
28. 纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示 大小。
29. 单位质量稳流体系能量平衡方程是 。 30. 稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。
31. 体系由一状态到另一状态变化过程中以_________________方式进行时的功效应，称为此过
程的理想功。
32. 能量平衡是以热力学 为基础，有效能平衡是以热力学
为基础。
33. 能量平衡是反映系统中能量的 利用情况，有效能平衡是反映系统中能量
6
的利用情况。
34. 根据热力学的观点，体系与环境间由于_____作推动力而传递的能量称为热，热力学第一定
律的数学表达式是___________规定体系吸热为正值，放热为负值，体系得功为正值，对环境做功为负值。
35. 对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是_________.
36. 当单位质量流体稳定流经水平、等径的阀门时，其能量平衡方程式可以简化为_________.
37. 当单位质量的流体经过绝热节流膨胀（忽略功、能和位能的变化）其能量守恒方程为：
___________.
38. 节流式正气量热计用于测量湿蒸汽的干度，其原理是是么？
39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47.
卡诺定理的主要内容是是么？ 热力学第二定律的表达式是_________ 孤立体系的熵增表达式是__________
从热力学的角度分析某流体流动装置必须遵循哪三个原理？ 什么是理想功、损失功？ 理想功的两个基本条件是是么？ 考察理想功的作用是什么？
在化工过程中，动能、位能变化不大的稳定流动过程理想功Wid表达式可简化为什么？ 稳定流动体系物流的有效能EX的基本计算式为：___________
7
48. 在T-S图上1-2-3-4表示卡诺循环，问卡诺循环效率用面积比如何表示
T
1 2 4 3
1? 2? S
49. 单位质量稳定流动体系能量平衡方程是______________________________________。体经常通过喷嘴获得高速气体（超音速），该高速气体的速度为 _______________。
计算题
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A D C C A D D A C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D C A B C B B B A B 21 22 23 24 25 A
B
A
A
B
26 环境基态完全平衡 27 热温商
28 汽化熵
29
?H+1/2?u2+g?Z=Q+WS 30 不可逆性 31 完全可逆
32 第一定律；第二定律 33 量；品质
34 温差 △U＝Q＋W
35
△H＋1/2△U2+g△z=Q+Ws 或△H＋△Ek＋△Ep＝Q＋Ws
36 △H＝Q
8
流
37 △H＝0
38 采用节流原理，当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽，测定过热蒸汽的温度、压力得知过热
蒸汽的焓值，从而求得湿蒸汽的干度。
39 所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，以可逆热机效率最大，所有工作于等温热源
和等温冷源之间的可逆热机其效率相等，与工作介质无关。 ηmax＝1－T2/T1 40 ds≥δQ/T 41 ds≥0
42 质量守恒 能量守恒 熵增原理
43 理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时，理论上可以
产生的最大功或者必须消耗的最小功。损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。 Wl=Wac-Wid
44 1）体系内部一切变化可逆2）体系只与温度为T0的环境进行可逆的热交换。 45 理想功是一个理论的极限值，用来比较实际功的标准。 46 wid = △H-T0△S
47 EX=(H-H0)-T0(S-S0)=T0*△S-△H
面积1234u2?2(H1?H2)面积122?1? 48
49 Δh + Δu2/2 + gΔz = q+ wS； 1、试求0.1013MPa下298K的水变为273K的冰时的理想功，设环境的温度分别为298K和248K，过程为稳定流动过程。
水在不同状态下的焓、熵值如下表
状 态 H2O(l) H2O(s)
温度/K 298 273
焓/kJ/kg 104.8 －334.9 熵
0.3666 －1.2265
（1）环境温度为298K高于冰点时
Wid=?Hsys－T0?Ssys=(－334.9－104.8)－298(－1.2265－0.3666) =35.04kJ/kg
说明欲使水变为冰，需外界对水作功，即必须用冰机，理论上应消耗的最小功为35.04kJ/kg （2）环境温度为248K低于冰点时
Wid=?Hsys－T0?Ssys=(－334.9－104.8)－248(－1.2265－0.3666)
9
=－44.61kJ/kg
说明此种情况下水变为冰是自发进行的，理论上可对外作功44.61kJ/kg 2、一换热器,用1MPa的饱和水蒸汽为加热介质,换热后冷凝为对应的饱和水,其流量为1000kg/h;被加热液体进口温度为80℃,流量为5800kg/h,cp=3.9080kJ/(kg?K),换热器的热损失为201480 kJ/h,过程为等压。试求:①被加热的液体的出口温度？②该换热器的热效率？③该换热器的损耗功？④该换热器的热力学效率?已知环境温度为298K。
状 态 饱和蒸汽 饱和水
焓h (kJ/kg) hg=2778.1 hl=762.81
熵s(kJ/(kg K))
sg=6.5863
sl=2.1387
解：整个换热器为体系，1h计算基准
（1）被加热的液体的出口温度的计算
由题意及稳流系热力学第一定律得：?H蒸+?H液=Q损
即：m蒸(hl?hg)+m液cp(t出?t入)=Q损 代入数据得：
1000(762.81?2778.1)+5800?3.9080(t出?80)= ?201480 解之得：t出=160.0℃ (2) 换热器的热效率的计算 ?=?H液/(??H蒸)=……=90.0% (3)换热器的损耗功的计算
Wid蒸=?H蒸?T0?S蒸=?H蒸?T0 m蒸（sl?sg） =……=?6.899×105 kJ/h Wid液=?H液?T0?S液
=?H液?T0 m液cp ln(T出/T入)=……=4.341×105 kJ/h WL=?Wid蒸?Wid液=……=2.558×105 kJ/h (4) 换热器的热力学效率的计算 ?T=Wid液/(?Wid蒸)= ……=62.92%
第七章 蒸汽动力循环和制冷循环
一、选择题
1. (1分)对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的压力，则其热效率( ). A. 有所提高，乏气干度下降 B. 不变，乏气干度增加 C. 有所提高，乏气干度增加 D. 热效率和干度都不变 2. (1分)节流效应T-P图上转化曲线是表示 的轨迹。
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