2017年中国石油大学(华东)化学工程学院817工程热力学考研冲刺密押题
● 摘要
一、判断题
1. 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质不随时间而变化的状态。( )
【答案】对
2. 热力系统没有通过外界交换能量,系统的热力状态也可能发生变化。( )
【答案】对
【解析】若系统内部发生不可逆过程,则熵增。系统的热力状态发生变化。
3. 理想气体绝热节流后温度不变。( )
【答案】对
4. 对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用。( )
【答案】对
5. 净流动功的大小仅取决于系统进出口工质状态而与工质经历的过程无关。( )
【答案】对
6. 对于过热水蒸气,干度
【答案】错
7. 判断题:在蒸汽压缩制冷循环中,所选用的制冷剂液体比热越小,那么节流过程引起的损失就越小。( )
【答案】对
8. 在相同工况下,供暖系数一定大于制冷系数。( )
【答案】对
9. 稳定状态不一定是均匀状态。( )
【答案】对
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( )
10.工质经一不可逆循环后其熵一定增加。( )
【答案】错
【解析】工质经一不可逆循环后其熵是不变的。
二、简答题
11.试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。
反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
12.简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的?克劳修斯不等式如何表达?
【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环,用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环,这些绝热线无限接近,认为组成无穷多个微卡诺循环,如图所示。
图
分析
循环,热效率为:
即
取代数值
为负,对
两边同时积分得:
即:
过程
与
组成可逆循环
因此,可得:
此即为克劳修斯等式。
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依据卡诺定理,在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率,即
:
由于可逆热机效率
于是
则
若考虑
和
为代数值,则可写成:
所有微元循环加起来,考虑到不可逆循环过程,工质与热源温度有可能不等,
上面推导中的是热源温度,用表示,因而得到:
联立式
邵可得到克劳修斯积分不等式:
13.lkg 理想气体,从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力,如一个是可逆过程,另一个是不可逆过程,试:(1)画出两过程的
【答案】(1)
图及
图和
图;(2)比较两过程膨胀功的大小。
图如图所示。
图
14.试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。
【答案】
根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式关,与过程是否可逆也无关。
15.试证明在压缩比
【答案】
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和第二表达式导
出,在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式,故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无
相同的情况下,活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的
热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平?为什么?