清华大学工程热力学思考题答案(6)

卡诺循环的热效率，因此能源利用效率高。

B、斯特林循环不是通过在气缸内燃烧取得热量，而是通过气缸外高温热源取得热量。这样可采用价廉易得的燃料，也可用太阳能及原子能作为热源，这对于节约能源、减少污染是一种很好的途径。

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第六章 思考题参考答案

1． 有没有500℃的水？有没有0℃或负摄氏温度的蒸汽？有没有

v>0.004m3/kg的水？为什么？

p 液 固 三相点 流体 临界点 气 T

答：已知水的临界参数为Tcr?373.99?C，pcr?22.064MPa，

vcr?0.003106m3/kg。当水的温度、压力或比容任何一个数值大

于相应临界参数，水将从液态转变为超临界状态，水的该状态既不属于液态也不属于气态。因此，没有500℃的水，也没有v>0.004m3/kg的水。但是，只要外界压力足够低，此压力下对应的水的升华温度可以为0℃，甚至为负摄氏温度，因此0℃或负摄氏温度的蒸汽是存在的（升华过程，见水的p-T相图）。

2． 25MPa的水汽化过程是否存在？为什么？ 答：25MPa已经高于水的临界压力pcr?22.064MPa，此状态下

的水处于超临界区域，其状态为超临界状态，不存在汽化过程。

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3． 在h-s图上，已知湿饱和蒸汽压力，如何查出该蒸汽的温度？ 答：水在两相区中经历的是等温等压过程，湿饱和蒸汽的压力和温度一一对应，即两相区内等压线和等温线重合。因此，根据已知的饱和蒸汽压力，找到相应的等压线，找到等压线与上界线和下界线的交点，通过该交点和临近的等温线可以确定该蒸汽的温度。

4． 在p-v图，T-s图、h-s图上，分别绘出临界点，下界线、上界

线和定压线、定温线及定熵线。

p p C CT TT v p v v s h p v C x=0 x T x=1 s

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答：p-v图中定上线要陡于定温线，但要平缓于定容线。水的临界参

数scr

?4.4092kJ/(kg?K)，hcr?2085.9kJ/kg

5． 画出水的相图，即p-T图。 答：

p 液 固 三相点 流体 临界点 气 T

6． 前已学过?h?cp?T适用于一切工质定压过程（比热容为常

数），蒸汽定压汽化过程中?T时焓变化?h?cp?T?0，由此得出结论：蒸汽汽化

?0。此结论是否正确？为什么？

答：此结论并不正确。?h?cp?T仅能反映水定压汽化过程中的显热，而不能反映由于水汽化而带来的相变潜热。从水的h-s图中可以看出，水的定压汽化过程的焓变不为零，其值为水在该压力下的相变潜热。

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第七章 思考题参考答案

1． 简单蒸汽动力装置由哪几个主要设备组成？画出系统图。在

p-v图、T-s图上如何表示？

汽轮机 锅 炉

发电机

给水泵 凝汽器

p T 4 1 4 1 3 2 v 3 2 s 答：简单蒸汽动力装置由四部分组成：水泵，锅炉，蒸汽透平，冷凝器。系统图请见p233页图7-1，p-v图、T-s图请见p234 图7-2： 1?2 汽轮机定s膨胀 3?4 给水泵定s压缩

2?3 凝汽器定p放热 4?1 锅炉定p吸热

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