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马沛生主编化工热力学习题解答概要VIP免费

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习题七及答案一、问答题7-1.Rankine循环与卡诺循环有何区别与联系?实际动力循环为什么不采用卡诺循环?答:两种循环都是由四步组成,二个等压过程和二个等熵(可逆绝热)过程完成一个循环。但卡诺循环的二个等压过程是等温的,全过程完全可逆;Rankine循环的二个等压过程变温,全过程只有二个等熵过程可逆。卡诺循环中压缩机压缩的是湿蒸汽,因气蚀损坏压缩机;且绝热可逆过程难于实现。因此,实际动力循环不采用卡诺循环。7-2.Rankine循环的缺点是什么?如何对其进行改进?答:Rankine循环的吸热温度比高温燃气温度低很多,热效率低下,传热损失极大。可通过:提高蒸汽的平均吸热温度、提高蒸汽的平均压力及降低乏汽的压力等方法进行改进。7-3.影响循环热效率的因素有哪些?如何分析?答:影响循环热效率的因素有工质的温度、压力等。具体可利用下式1LHTT分析确定哪些因素会改变LHTT或,从而得到进一步工作的方案。7-4.蒸汽动力循环中,若将膨胀做功后的乏气直接送人锅炉中使之吸热变为新蒸汽,从而避免在冷凝器中放热,不是可大大提高热效率吗?这种想法对否?为什么?答:不合理。蒸汽动力循环以水为工质,只有在高压下才能提高水温;乏汽的压力过低,不能直接变成高压蒸汽。与压缩水相比较,压缩蒸汽消耗的工太大,不仅不会提高热效率,反而会大大降低热效率。7-5.蒸气压缩制冷循环与逆向卡诺循环有何区别与联系?实际制冷循环为什么不采用逆向卡诺循环?答:两种循环都是由四步组成,二个等压过程和二个等熵(可逆绝热)过程完成一次循环。但逆向卡诺循环的二个等压过程是等温的,全过程完全可逆;蒸气压缩制冷循环的二个等压过程变温,全过程只有二个等熵过程可逆。Carnot制冷循环在实际应用中是有困难的,因为在湿蒸汽区域压缩和膨胀会在压缩机和膨胀机汽缸中形成液滴,造成“汽蚀”现象,容易损坏机器;同时压缩机汽缸里液滴的迅速蒸发会使压缩机的容积效率降低。7-6.影响制冷循环热效率的因素有哪些?答:主要有制冷装置的制冷能力、压缩机的功率、高温物体及低温物体的温度等。7-7.如果物质没有相变的性质,能否实现制冷循环?动力循环又如何?答:不能实现。动力循环也无法实现。7-8.制冷循环可产生低温,同时是否可以产生高温呢?为什么?答:可以。制冷循环与热泵循环在热力学上并无区别,其工作循环都是逆向循环,区别仅在于使用目的。逆向循环具有从低温热源吸热、向高温热源放热的特点。当使用目的是从低温热源吸收热量时,为制冷循环;当使用目的是向高温热源释放热量时,即为热泵循环。7-9.实际循环的热效率与工质有关,这是否违反热力学第二定律?答:不违反。7-10.对动力循环来说,热效率越高,做功越大;对制冷循环来说,制冷系统越大,耗功越少。这种说法对吗?答:不正确。就动力循环来说,热效率越高,说明热转化为功得比例越大,而不是做功越大;对制冷循环来说,制冷系统越大,表明低温下吸收的热量与所耗功相比,所占的比例越高。7-11.夏天可利用火热的太阳来造就凉爽的工作环境吗?答:可以。7-12.有人说:热泵循环与制冷循环的原理实质上是相同的,你以为如何?答:正确。制冷循环与热泵循环的工作循环都是逆向循环,区别仅在于使用目的。当使用目的是从低温热源吸收热量时,为制冷循环;当使用目的是向高温热源释放热量时,即为热泵循环。7-13.蒸汽压缩制冷循环过程中,制冷剂蒸发吸收的热量一定等于制冷剂冷却和冷凝放出的热量吗?答:不对。蒸汽压缩制冷循环过程中,制冷剂蒸发吸收的热量一般不等于制冷剂冷却和冷凝放出的热量。7-14.供热系数与致冷效能系数的关系是:制冷系数愈大,供热系数也愈大。是这样吗?能否推导?答:致冷效能系数0SQW热力学第一定律20SQQW供热系数201SHPSSQQWWW所以制冷系数愈大,供热系数也愈大。7-15.有人认为,热泵实质上是一种能源采掘机。为什么?答:由于热泵以消耗一部分高质能(机械能、电能或高温热能等)为补偿,通过热力循环,把环境介质(水、空气、土地)中贮存的低质能量加以发掘进行利用。因此,热泵实质上是一种能源采掘机。7-16.有人说,物质发生相变时温度不升高就降低。你的看法?答:不一定。如果外压不变,纯物质...

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