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2017年华南理工大学机械与汽车工程学院826工程热力学考研强化模拟题

  摘要

一、判断题

1. 熵减少的过程是可以发生的。( )

【答案】对

【解析】只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。

2. 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和,或当场大气压减去真空度。( )

【答案】对

3. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

4. 理想气体绝热节流后温度不变。( )

【答案】对

5. 如果多级压缩的分级越多,且每两级之间均设置中间冷却措施,则压气机消耗的轴功将减少的越多。

【答案】对

6. 制冷系数是大于1的数。( )

【答案】错

【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值,可能大于1,也可能小于1。

7. 房间温度増加会使冰箱的制冷系数降低。( )

【答案】对

8. 闭口绝热过程系统工质的熵不可能减少。( )

【答案】对

【解析】

9. 描述理想气体受压的状态参数仅仅是气体的绝对压力。( )

【答案】对

10.气体膨胀时一定对外做功,而被压缩时则一定消耗外功。( )

【答案】错

【解析】气体向真空自由膨胀的时候就不做膨胀功。

二、计算题

11.对一容积为为

压力

绝热刚性容器充氧气。充气气源的温度

则容器内压力达

压力

若充气前容器内

为真空,那么当容器内压力达到

时,充入了多少氧气?若充气前容器内还有氧气,温度

时,又能充入多少氧气?氧气:

取容器空间为系统,绝热,功为0; 开口。

【答案】依据能量守恒方程

可得充气后的温度T 2为:

又依据理想气体状态方程

可得充气后气体的质量m 为:

又可求得充气前的质量m 为:

由能量守恒定律:

可知

为:

即为充入的氧气量。

12.—压气机,要求将温度为295K 的空气从0.1MPa 压缩到0.6MPa 。则此压气机的压比为多少?如果采用 单级压缩,压缩过程为可逆绝热,问压缩每kg 空气需要耗功多少?如果采用两级压缩,级间最大程度冷却时, 最有利的中间压力为多少?压缩功又为多少?

【答案】此压气机压比为绝热指数为:

采用单级压缩,因可逆绝热过程,可求得压缩终了气体的温度为:

消耗的功为:

采用中间冷却,最大可冷却到295K 。最有利的中间压力为:

该点冷却前温度为:

则耗功:

13.质量分数为

的氧气和

的氮气混合。求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。

【答案】本题考查混合气体的参数计算方法。 折合气体常数为:

折合摩尔质量为:

14.

空气在喷管中做等熵绝热流动。流过出口截面积数为

初速

求:(1)当背压为多大时,喷管可达最大流量。 (2)喷管的最大质量流量,以及此时的出口流速。 已知:空气的比热

【答案】(1)喷管的滞止参数为:

由绝热方程

可得初始状态的压强为:

气体常数

的渐缩喷管。喷管进口处参

所以,当

(2)喷管的最大质量流量为:临界速度为:其中临界温度为:则可求得临界速度为:则此时的出口流速为:质量流量为:

时喷管出口达最大流速。