2017年中北大学机械与动力工程学院806工程热力学(含流体力学)考研冲刺密押题
● 摘要
一、判断题
1. 在相同工况下,供暖系数一定大于制冷系数。( )
【答案】对
2. 使系统熵増大的过程必为不可逆过程。( )
【答案】错
【解析】熵是状态量,系统熵是否增大只取决于系统初始和终了的状态,与过程是否可逆无关。
3. 渐缩喷管出口截面的压力随着背压的降低面降低,当背压降至临界压力以下时,出口截面的压力等于背压值。( )
【答案】错
4. 稳定状态不一定是均匀状态。( )
【答案】对
5. 闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少。( )
【答案】错
6. 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
7. 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程,其多变指数n 满足过程( )
【答案】对 8.
及
【答案】对
时,则此过程为放热
均表示的是状态参数之间的关系式,它们都是状态方程。( )
9. 任何动力循环,循环净功
【答案】对
总等于循环净热量即总有( )
10.闭口体统经过一不可逆过程,其熵变化一定大于零。( )
【答案】错
【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态,因而闭口系不可逆过程,熵变有可能小于零。
二、简答题
11.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。
12.绝热节流过程中,不向高温热源吸热、也不向低温源放热,同样产生功,是否违反第一定律?第二定律?
【答案】不违反第一定律,也不违反第二定律。 (1)绝热节流过程中,
根据热力学第一定律
知:
(2)状态发生变化,系统对外做出的功等于内能的减小。
13.对于理想气体,试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
,故热力学能是温度【答案】根据理想气体模型,热力学能是气体分子热运能量(无内位能)的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
14.压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。
15.多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和?为什么?应该怎样计算?
【答案】因合流过程常伴有熵产,故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
16.什么是化学反应的热效应?若反应物和生成物均为理想气体,那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系?
【答案】当系统经历一个化学变化时,当系统只做容积变化功,且所得生成物和反应物的温度相等时,这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。
其中定压热效应为:
定容热效应为:
所以二者有如下关系:
17.水蒸气的朗肯循环,其放热过程为定温过程,吸热过程也有部分是等温的,而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利,可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低?
【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的,卡诺循环热效率也是最高的,但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利,真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少,则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比,在放热过程中,蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小,且工质保持定温,所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容,放热的终了,排气温度仍然高于环境的温 度,所以放热量较高。但是在吸热过程中,蒸汽动力循环吸热过程温度较低,而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体,使气体的平均吸热温度提高,在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下,蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。
18.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
三、计算题
19.有
空气,初态参数为
问此过程的多变指数多少,膨胀功多少?工质热力学能变化多少? 【答案】由多变过程方程
可得:
经历一可逆多变过程膨胀到
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