2017年兰州理工大学土木工程学院811工程热力学考研冲刺密押题
● 摘要
一、判断题
1. 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。( )
【答案】错
2. 平衡状态是指在没有外界作用的条件下,热力系宏观性质不随时间变化的状态。( )
【答案】对
3. 可逆过程一定是准静态过程。( )
【答案】对
【解析】因为一个可逆过程,首先应该是准平衡过程。
4. 节流过程是一个等焓过程。( )
【答案】错
【解析】节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓 值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。
5. 工质吸热后温度一定升高。( )
【答案】错
【解析】如果工质边吸热边作功,则温度不一定升高。比如就会出现等温吸热的情况。
6. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )
【答案】错
7. 系统越接近寂态,其系统能容量的拥值越小。( )
【答案】对
8. 工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。( )
【答案】错
9. (1)水蒸气在汽轮机内膨胀作功,水蒸气热力学能的一部分转变为功输出,其余部分在冷凝器中释放,也就是
。( )
损失。( )
。
(2)水从高山流下,势能转变为动能,总能量守恒,但可用能减少,即( )
(4)孤立系统中
( )
值不
【答案】(1)错(2)对(3)错(4)错
【解析】(1)因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态,系统就具备做功能力,即冷凝器中释放的能量中,有一部分
,不全部是
。
。根据热力学第一定律,总能量是守恒的,
和
组成。散发到环境大气和传递和
组成的。故题中命题错
为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的,其温度与压力和环境不平衡,所以在
(2)在水从高山流下来的实际过程中,是存在摩擦的,于是有部分机械能(势能加动能)克服摩擦转变成了热能,散发到了环境之中,变成了但是可用的机械能的量减少,即存在
损失。
(3)水壶中烧水,有热量散发到环境大气中,这就是火无,而使水升温的那部分称之为
(3)水壶中烧水,在水与加热热源之间传递的热量由误。
(4)贬值,也即
到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分,所以都是由
值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的,则不会出现能量的值不变,
而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的,不可避免地会发
生能量的贬值,退化成。
10.只要系统与外界无功量交换,则功量的畑流必为零。( )
【答案】错
二、简答题
11.试确定
图上一组等温线簇温度的大小和
图上一组等容线簇比体积的大小。
所以
即
【答案】如图所示,取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2
。因
由于
所以,
即等温线簇中右上方的等温线的温度高。
图
也可以从能量关系分析:过点2作等熵线,因等熵线比等温线陡,故与过点1的等温线相交于点3。考察过 程2-3, 过程中,q=0, 同时,因
得
即
由于
因q=0, 故
所以过程功为正。据热力学第一定律解析式
因此
但
所以过程1-2体
如图所示,取等熵线与等比体积线簇相交于1、2、3, 考察过程1-2-3, 显然
据热力学第一定律解析式
积功为正,由此可得
参照上述方法,可导出
图上熵增大方向以及
图上等压线簇增大方向。
12.什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:
13.压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么?若想减少压缩机所消耗的轴功,压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少?
【答案】
,若想减少压缩机所消耗的轴功,应接近定温过程,压缩过程的多变指数„
应减少。
14.两个质量和比热(cm )相同,温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
和的固体进行热交换,请推导说明达到热平