轴流式压气机每分钟吸入p1=0.1MPa、t1=20℃的空气1200kg，经...

问答题 轴流式压气机每分钟吸入p₁=0.1MPa、t₁=20℃的空气1200kg，经绝热压缩到p₂=0.6MPa，该压气机的绝热效率为0.85。
求：（1）出口处气体的温度及压气机所消耗的功率；
（2）过程的熵产率及做工能力的损失（T₀=293.15K）。比热容按定值计算。

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1.问答题空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，p₁=0.1MPa，初、终态温度分别为30℃和227℃。试计算压气机的绝热效率及压缩过程气体的熵变和㶲损失（T₀=293K）。空气作理想气体，比热容取定值，R_g=0.287kJ/（kg•K），c_p=1.005kJ/（kg•K）。

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2.问答题 1kg空气自初态T₁=300K、p₁=0.1MPa不可逆绝热压缩到p₂=0.45MPa、T₂=500K。
试求：（1）空气的熵增；
（2）压缩耗功；
（3）该过程的熵产及㶲损失。空气作理想气体，比热容取定值，c_p=1.005kJ/（kg•K），环境温度T₀=300K。

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3.问答题 有1kg饱和水蒸汽在100℃下等压凝结为饱和水，凝结过程中放出热量2260kJ并为环境所吸收，若环境温度为30℃。
求：（1）工质熵变；
（2）过程的熵流和熵产；
（3）由工质和环境大气组成的孤立系统的熵变。

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4.问答题 1kmol某种双原子理想气体进行可逆循环1-2-3-1.过程1-2是绝热过程；过程2-3是定温放热过程；过程3-1是定压吸热过程。已知：T₁=1500K、T₂=300K、p₂=0.1MPa，设比热容为定值。
（1）画出循环的p-v图及T-s图；
（2）求初态压力p₁；
（3）求循环的热效率；
（4）分析提高此循环热效率的热力学措施。

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5.问答题 试证明：同一种工质在状态参数坐标图（如p-v图）上的两条可逆绝热线不可能相交（提示：如果相交，可导出违反热力学第二定律的结果）。

参考答案：如题图所示，设可逆绝热线s₁与s₂相交于点a，令1→a→...

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6.问答题利用热泵从90℃的地热水中把热量传到160℃的热源中，每消耗1kW电，热源最多能得到多少热量？

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7.问答题为使冷库保持－20℃，需将419000kJ/h的热量排向环境，若环境温度t₀=27℃，试求理想情况下每小时所消耗的最小功和排向大气的热量。

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8.问答题有一循环发动机，工作于热源T₁=1000K及冷源T₂=400K之间，若该热机从热源吸热1360kJ，做功833kJ。问该热机循环是可逆还是不可逆？或是根本不可能实现的？

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9.问答题 一卡诺热机在温度为873K和313K的两个热源之间，若该热机每小时从高温热源吸热36×10⁴kJ。
试求：（1）热机的热效率；
（2）热机产生的功率；
（3）热机每小时排向冷源的热量。

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10.问答题1kg，p₁=3MPa，t₁=450℃的蒸汽，可逆绝热膨胀至p₂=4kPa，求终态的参数t₂、v₂、h₂、s₂及过程中加入的热量和过程中蒸汽对外界所做的功。

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