2016年河南工业大学土木建筑学院工程热力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 写出下列计算式的适用条件
:
件是任意工质的可逆过程。
2. 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
【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程,或者实际气体的定容过程;②式的适用条
差、开口系与外界交换的轴功。
3. 供暖使室内温度升高,室内空气的总内能是否增加?为什么?
【答案】不增加。因一般情况下,空气可视为理想气体,温度变化不大,比热近似为常数。其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为:
而供暖过程中,室内的容积不变,压力与大气压一致也不变,所以
4. 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
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关,与过程是否可逆也无关。
5. 试分析下列各热力过程是否为可逆过程,如不可逆,请说明理由,若不一定可逆,说明在什么条件下可逆。
(1)将热量从温度为
的热源缓慢传递给处于平衡状态的
的冰水混合物。
(2)通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。
(3)在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 (4)
的水蒸气缓慢流入一绝热容器与
的液态水相混合。 缓慢加热到
(5)在一定容积的容器中,将定量工质从
不变,故
【答案】(1)不可逆。属有限温差下的传热过程,所以不可逆。
(2)不可逆。属功转热过程。
(3)不一定可逆,若过程为准静过程则可逆,否则不可逆。 (4)可逆。
(5)不一定可逆,若热源温度随时保持与工质相同,则可逆。
6. 若热力学第一定律表达式写作
那么该式的使用条件是什么?为什么?
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时,
系统膨胀功才等于
7. 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。
8. 如图1所示为湿空气中水蒸气的图,A 、B 两点在同一条等压线上,试在图中标出两点的露点温度, 比较两点相对湿度的大小。
图1
【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等,如图2所示,均等于相对湿度不等:
但是两点的
图2
二、综合分析题
9.
某抽汽回热蒸汽动力循环进入汽轮机的新蒸汽温度凝器工作压力为10 kPa,回热器排出
压力3 MPa , 抽汽压力冷
的饱和水,忽略水泵功,求循环热效率(图)。
图
【答案】状态1: 由3 MPa和状态据状态据状态2: 由
查饱和水蒸气表,可得
所以状态2为饱和湿蒸汽状态
状态3:
抽汽量
汽轮机输出功
从锅炉吸热量
查水蒸气表,可得
查水蒸气表,可得
查水蒸气表,可得