2017年山东建筑大学热能工程学院936工程热力学B考研题库
● 摘要
一、简答题
1. 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么?若想减少压缩机所消耗的轴功,压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少?
【答案】
,若想减少压缩机所消耗的轴功,应接近定温过程,压缩过程的多变指数„
应减少。 2. 某完全气体初态压力为在
经绝热节流后压力为为
节流后
设环境压力为且请
图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】
三条等压线如图所示。节流前
损失即作功损失:
3. 画出蒸汽压缩制冷系统的
【答案】蒸汽压缩制冷系统的
图,并说明各过程是在哪个设备中完成的。
图如图所示。
图
其中,
在压缩机中完成;
在冷凝器中完成;
在节流阀中完成;
在冷藏库(蒸发
器)中完成。
4. 试验证下列热力学关系式哪一个正确?
【答案】根据理想气体状态方程可得:
可知,
代入题中两式,
可见,(1)式正确。
5. 试在义。
【答案】如图所示。
图和
图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
图
压缩比:
定容升压比:
定压预胀比:
6. 写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式?
【答案】内能的表达式为:焓的表达式为:熵的表达式为:
或
图,用各点的状态参数写出:
7. 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
(1)朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 (2)制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图如图所示。
郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环
(1)参考
图,可以得到:
的定压加热过程,吸热量:
的过程,在冷凝器中进行,放热量:
做工量:
朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为
汽轮机中,做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩,接受功量为
相对于汽轮机做功来说很小,故有热效率:
(2)参考上面的压缩机耗功为:制冷系数为:
图,可以得到:
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为:
8. 多变过程是否概括了所有热力过程?
【答案】多变过程是指状态变化规律符合
的过程,每个特定的多变过程具有一个
不变的指数n ,即多变指数。显然,还存在不一定满足上述规律的热力过程。
9. 什么是制冷系数?试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。
【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值,即如图所示,逆卡诺循环制冷系数的表达式为:
图
10.某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程,一个为可逆过程一个为不可逆过程,试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大,为什么?
【答案】工质经历相同的两个过程,
因此熵变
在
相同情况下,
相同。设
由于可逆过程
由此可知,不可逆过程相应外界熵变化量大。
二、计算题