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
为
绝热刚性容器充氧气。充气气源的温度
则容器内压力达
到
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。