工程热力学问题分析
工程热力学问题分析
1.有没有4000C的水？0或-10的水蒸气？为什么？
答：00C或-100C的水蒸气？没有因为水的临界温度为374.120C。当物质所具有的温度高于其临界温度是汽化有00C或-100C的水蒸气，当压力低于00C时水的饱和压力或-100C 时水的饱和压力，就会出现。
2.冬季，室内玻璃窗内侧为何会结霜？
答：冬季，室内外空气温差较大，靠近玻璃窗内侧的室内空气被定压冷却，当空气温度降到大气压力对应的水的饱和温度时，此时空气中的水蒸气达到饱和状态，并开始有水滴从空气中析出，若温度再降低，达到并低于零度，这时从空气中析出的水滴便开始结霜。3.某一理想气体的CP-CV及CP/CV是否在任何温度下均为常数,为什么?
答:不是.根据理想气体的迈耶公式CP-CV=R,这里R是气体常数,其值的大小只和气体性质有关,而与气体所处的状态无关,所以CP-CV对某一理想气体而言,在任何温度下均为常数.而由于CP-CV=R,在该式的两边均除以CV,等式为CP/CV=1+R/CV,对于理想气体由于CV是温度的单值函数,所以R/CV也是温度的单值函数,故CP/CV亦是温度的函数.
4.在绝热不作外功的稳定流动过程中,流体个截面处的制止参数是否相同?
答:对于绝热不作外功的稳定流动过程,其能量方程式为h+1/2C2=常数.所谓制止参数是速度为零时的参数,由能量方程式可见,速度为零时,h=常数,既流体个截面上的制止温度和制止压力也相同;若流体是实际气体,根据流体的性质而定.
5.多级压缩为什么要用中间冷却器?不用可以吗?为什么?
答:多级压缩用中间冷却器目的是,对从低压汽缸出来的压缩气体及时进行冷却,让温度降低到被压缩前的温度,然后再进入高压缸,以减少消耗压缩功.如果不用中间冷却器,让从低压汽缸出来的压缩气体直接进入高压汽缸,就达不到少消耗压缩功的目的.
6.什么是回热循环?为什么回热循环能提高蒸汽动力循环的热效率?
答:回热是指在热力循环中不同温度水平的工致之间产生的内部传热过程.蒸汽动力的回热循环是指分次从气轮机中抽出一些做过功的蒸汽,用其逐级对锅炉给水加热的热力循环.这样的回热循环也称为分级抽气回热循环.蒸汽动力循环采用回热后,由于锅炉击水可从回热器中吸收一部分热量,使给水温度提高,这样可提高循环平均加热温度,从而提高循环的热效率.
7、空气压缩制冷为何不像蒸汽压缩制冷那样采用节流阀降压降温，而要采用膨胀机降压膨胀降温？
答：蒸汽压缩制冷采用节流阀降压降温，是因为被截流的工质处在饱和区域内，由于饱和温度饱和压力互为函数，因此在节流降压的同时可以降温；而空气压缩制冷的制冷工质空气，在一般使用温度范围内可视为理想气体，而理想气体进节流后，尽管其压力降低，但温度保持不变，所以不能通过节流达到降压降温的目的，因而，对空气压缩制冷必须用膨胀机而不能用节流阀。
8、热泵供热循环与制冷循环有何异同？
答：热泵循环是通过消耗机械功，从大气中吸收热量，然后将其送入温度高于大气温度的暖室；而制冷循环是通过消耗机械功，从冷藏室吸收热量，然后将其送入大气环境。两者的相同之处在于都是消耗机械功的循环，不同之处在于热泵循环是从大环境吸收热量，而制冷循环是把热量排入大气环境。
9、工质经过一个不可逆循环，能否恢复到原状体？
答：能。循环是指工质从某一状态点出发，经过一连串的热力过程又恢复到原状态点的所有热力过程的组合。既然是一个循环就一定能恢复到原状态，与组成循环的过程是否可你没有关系。
10、容积功、推动功、轴功和技术工的差异何在？相互有无联系？
答：在热力过程中，由于系统容积改变，系统与外界交换的工，成为容积功W，如膨胀功和压缩功。为使某部分工质你出热力系，外界或系统必对这部分工质作功，这部分功称为推动功Wf=△Pv。从旋转机械的轴上得到的功，叫做轴功Ws。工程上将技术上可以利用的工称为技术工。对开口系统来讲其包括轴功、进出口的宏观动能差和位能差。
Wt=W-△Wf
Ws=W-△Wf-1/2mc2-gm△z=Wt-1/2mc2-gm△z
11、渐缩喷管中气流速度能否超过音速？缩放喷管气流出口速度能够低于音速？
答：渐缩喷管中不能。因为对于渐缩喷管无论其出口界面外压力如何低，气流在喷管出口截面出的压力最多只能降低到临界压力，绝不可能降到比临界压力更低的压力。出口外压力进一步降低时，出口截面上压力不可能再继续降低而维持为临界压力，出口截面速度维持在音速而不可能达到超过音速。缩放喷管中气流速度可以低于音速。要使气流出口速度达到或超过音速，气流在喷管中必须要有足够的压力降。若外界提供的压力降减小，无论用何种形式的喷管，出口气流速度也不能达到音速。
12、为何蒸汽循环不用卡诺循环而用朗肯循环？
答：以蒸汽为工质在饱和区域内热机可按卡诺循环工作，但由于下述原因热机不采用：1、蒸汽临界温度较低，这样就限制了循环加热温度不能很高，使循环热效率较低；2、汽轮机排气干度较低，使汽轮机相对效率较低，且汽轮机不能安全工作；3、压缩机耗功大，且压缩两相工质，技术上有很大难度。
13、霉季时，一些冷水官的表面常有水底出现，为什么？
答：霉季时，空气中相对湿度较大，即空气中水蒸气含量较多，水蒸汽分压力较高。冷水官表面温度较低，当其温度低于水蒸汽分压力所对应的饱和温度时（露点温度），空气中的水蒸气就变为饱和水蒸气，并有蒸汽凝结为水从空气中析出。
14、比湿度（含湿量）相同的两种湿空气，温度高者其吸湿能力也强。比湿度相同的两种湿空气，温度高者，其相对湿度小，故吸湿能力强。可从湿空气的函湿土上判断。
17、空气压缩制冷为何不像蒸汽压缩制冷那样采用节流阀降压降温，而要采用膨胀机降压膨胀降温？
答：蒸汽压缩制冷采用节流阀降压降温，是因为被截流的工质处在饱和区域内，由于饱和温度饱和压力互为函数，因此在节流降压的同时可以降温；而空气压缩制冷的制冷工质空气，在一般使用温度范围内可视为理想气体，而理想气体进节流后，尽管其压力降低，但温度保持不变，所以不能通过节流达到降压降温的目的，因而，对空气压缩制冷必须用膨胀机而不能用节流阀。
18、热泵供热循环与制冷循环有何异同？
答：热泵循环是通过消耗机械功，从大气中吸收热量，然后将其送入温度高于大气温度的暖室；而制冷循环是通过消耗机械功，从冷藏室吸收热量，然后将其送入大气环境。两者的相同之处在于都是消耗机械功的循环，不同之处在于热泵循环是从大环境吸收热量，而制冷循环是把热量排入大气环境。