2017年河南理工大学815工程热力学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1. 含湿量。
【答案】指lkg 干空气中所含水蒸汽的质量。
二、简答题
2. 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。
【答案】如图所示。
图
为等熵过程,有为等压过程,有:
所以:
等熵过程中的技术功与等
压过程中吸热量相等,如图中阴影部分。
3. 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
4. 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环(定容加热循环)的性能有何影响?是否压缩比越高越好?
【答案】定容加热循环
,热效率主要和压缩比有关,此外还和等熵指数有关。理论
上,随着压缩比的提高,点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上,当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时,汽油机会产生不正常的爆燃现象,因此压缩比不能过高,一般汽油发动机的压缩比在之间。
5. 在温度为的环境中,质量温度为热升温至环境温度损失大小。
【答案】过程的
图如图所示。
试在
的冰自周围环境吸热融化为水,再继续吸
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中,1-2水平线段为冰吸热融解的过程;2-3曲线为水吸热升温的过程;4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量;
表示冰、水的熵增量;
表示过程造成的熵产量;带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
6. 在稳定流动能量方程式中,哪几项能量是机械能形式?
【答案】稳定流动能量方程为:
上述方程式中
,
是机械能形式,三者分别代表进出口工质的动能差、热能
差、开口系与外界交换的轴功。
7. 有一发动机工作于的高温热源及该发动机能否实现?
【答案】
的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问
故不可能实现。
三、计算题
8. 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。
9. 一个位于室外的R-12氟利昂密封容器,容积为
初始时充满了压力为651.6kPa ,质量为
1248kg 的R-12。白天在室外阳光的照射下,由于传热,发生了一个定容过程,终了时容器内的R-12达到了饱和蒸汽状 态,试计算下列物理量:(1)初始时R-12的温度;(2)终了时R-12的温度和压力;(3)过程中传给R-12的热 量。饱和氟利昂与饱和氟利昂蒸汽参数如表所示。
表
【答案】(1)由题意,可求得初始时R-12的比体积为:
因为的温度为:
(2)不妨设终了时R-12的温度和压力分别为
则有:
则此时R-12的处于液、气两相共存状态,所以初始时R-12