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2018年北京航空航天大学能源与动力工程学院941流体工热综合之工程热力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、判断题

1. (1)理想气体任意两个状态参数确定后,气体的状态就一定确定了。( )

(2)活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。( ) 【答案】(1)错;(2)对

【解析】(1)气体的状态需要由两个独立的状态参数来确定,而不是任意两个状态参数即可确定气体的状态。

(2)

根据容积效率的计算结果

提高増压比,将减小容积效率,所以

若要获得较高压力,采用多级压缩、级间冷却的方法,就可以提高压气机的容积效率。

2. 房间温度増加会使冰箱的制冷系数降低。( )

【答案】对

3. 工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变。( )

【答案】对

4. 通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。( )

【答案】错

二、简答题

5. 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程能否实现,为什么

【答案】能实现。对于可逆过程的熵有

:增为:

因此该过程可以实现。

6. 热量和功有什么相同的特征?两者的区别是什么?

【答案】热量和功是能量的不同表现形式,都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。

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则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

7. 什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为

的露点温度较高?

和的湿空气,哪个状态

【答案】露点温度(dew temperature )是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,但一般用它来表示湿度 呢。这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

的湿空气

则有

所以两个状态的露点温度相等。

8. 试分析下列各热力过程是否为可逆过程,如不可逆,请说明理由,若不一定可逆,说明在什么条件下可逆。

(1)将热量从温度为

的热源缓慢传递给处于平衡状态的

的冰水混合物。

(2)通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。

(3)在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 (4)

的水蒸气缓慢流入一绝热容器与

的液态水相混合。 缓慢加热到

(5)在一定容积的容器中,将定量工质从

(2)不可逆。属功转热过程。

(3)不一定可逆,若过程为准静过程则可逆,否则不可逆。 (4)可逆。

(5)不一定可逆,若热源温度随时保持与工质相同,则可逆。

【答案】(1)不可逆。属有限温差下的传热过程,所以不可逆。

三、综合分析题

9. 有一台活塞式压气机,其余隙比为

假定压缩过程的多变指数为

若进气压力为

温度为

压缩后的压力为

试求压气机的容积效率及耗功是多少?

【答案】根据容积效率的计算公式,有:

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10.某蒸汽循环进入汽轮机的蒸汽温度673 K、压力3 MPa, 绝热膨胀到进入再热器,

其余蒸汽在再热器中加热到

忽略水泵功,求循环热效率(图)。

后进入低压汽轮机继续膨胀到

后,抽出部分蒸汽

排向冷凝器,

【答案】状态1: 由状态a : 据

状态b 和4: 由状态2: 由

查饱和水蒸气表,可得

所以状态2为饱和湿蒸汽状态

状态3:

抽汽量

汽轮机输出功

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查水蒸气表,得

查水蒸气表,得

查水蒸气表,可得