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2018年北京理工大学机械与车辆学院815工程热力学(不含传热学)考研仿真模拟五套题

  摘要

一、问答题

1. 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。

2. 气体在喷管中流动,欲使超间速气加速,应采用什么形式的喷管?为什么?

【答案】由题意可知

此时的马赫数

故要使超音速气流加速,必

须增大喷灌的截面积,所以用渐扩喷管增加流速。

3. 某空气循环由下列三个可逆过程组成:由状态

1压缩升压到画在

图和【答案】

画出

图上。

图和

图如图所示。

经等温

接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性

4.

迈耶公式蒸气?

【答案】

因为迈耶公式

的推导中应用了理想气体的性质,所以迈耶公式一般适用

于理想气体,故不适用于动力工程中的高压水蒸气。

另外,地球大气压力较低,大气中的水蒸气的分压力更低一些,所以可将大气视为理想气体

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是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气?是否适用于地球大气中的水

混合物,故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。

二、综合题

5. 气缸活塞系统内空气经历卡诺循环(图),

循环的最低温度

循环热效率为

分别

以定比热容和变比热容计算循环的最高温度及等熵膨胀过程的功和体积比。

【答案】空气的比热容为定值

空气的比热容为变值。查由空气热力性质表得

6.

空气的初态为

两种压缩过程功量的大小。空气

【答案】(1)可逆定温压缩过程。

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今压缩2kg 空气,使其容积为原来的

若分别进行可逆

定温压缩和可逆绝热压缩,求这两种情况下的终态参数,过程热量、功量以及内能的变化,比较

据理想气体状态方程可知初状态下体积

据定温过程,即因此有

即定温压缩终态参数为等温过程,内能变化为零,即压缩功

据热力学第一定律该过程放出热量

(2)可逆绝热压缩过程。

同样可知据绝热过程方程式据

即可逆绝热压缩终态参数为因为该过程为可逆绝热压缩,因此内能变化为过程的压缩功为

7.

某活塞式汽油机的进气压力工质放热

容不宜取常数,求:

(1)循环的最高温度和最高压力;(2)循环的热效率。

进气温度300K ,循环的压缩比为8, 燃烧过程中燃料向1kg

若循环可视为定容加热理想循环,工质为空气,由于循环中温度变化较大,比热

【答案】如图所示,状态1:

. 查空气热力性质表,得

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