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2017年中国民航大学航空工程学院809工程热力学考研题库

  摘要

一、判断题

1. 实际蒸汽动力,装置与燃气轮机装置,采用回热后每千克工质作功量均增加。( )

【答案】错

【解析】采用回热后,总的热效率提高,但是工质质量不变的前提下输出功减少,因而单位质量公职的做功量减少。

2. 不可逆过程可以在

图、

【答案】错

【解析】准静态过程才可以在

图、

图上表示出来,但是不可逆过程不一定是准静态过

程。

3. 回热循环的热效率比郎肯循环高,但比功比朗肯循环低。( )

【答案】对

4. 闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少。( )

【答案】错

5. 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。

6. 理想气体只有取定比热容时,才能满足迈耶公式:

【答案】错

【解析】只要是理想气体,就满足迈耶公式。

7. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

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. 因

对定温过程有

所以定温过程的吸(放)热量无法计算。( )

图上表示出来。( )

( )

【答案】错

【解析】是在定压情况下适用的,而在定温过程时不适用。

10.工质吸热一定温度升高。( )

【答案】错

二、简答题

11.画出蒸汽压缩制冷系统的

【答案】蒸汽压缩制冷系统的

图,并说明各过程是在哪个设备中完成的。

图如图所示。

其中,

在压缩机中完成;

在冷凝器中完成;

在节流阀中完成;

在冷藏库(蒸发

器)中完成。

12.膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别?有何联系?

【答案】对流动工质,微分形式能量方程:

所以有

13.如图所示,刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空。若将隔板抽去,试分析容器中空气的热力学能如何变化?若容器中所装的为固定隔板,隔板上有一小B 两侧压力相同时A 、B 两部分气体的热力学能如何变化?

孔,气体从A 泄露入B ,试分析当A 、

【答案】将气体视作一个控制质量,由于气体向真空作无阻自由膨胀,不对外界作功,所以

过程功

又因为容器绝热,所以过程的热量

也即热力学能不变。

根据热力学第一定律

所以有

气体的热力学能变化

如果有固定隔板,隔板上有小孔,则气体从A 中泄露入B 中,若隔板绝热,则过程为A 对5的充气过程,因为A 部分气体对部分作推进功,充气的结果是A 部分的热力学能比原来减少,而B 部分气体的比热力学能升高,最后当两部分气体的压力达到平衡,但是A 部分气体的温度比B 低。

A 、B 部分的气体应时刻具有相同的温度,B 两部分气体相同时,若隔板是良好导热体,当A 、A 、5两部分气体处于热力学平衡状态,情况与自由膨胀时相同,两个部分气体的比热力学能相等。两部分的总热力学能与两部分的容积成正比。

14.什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:

15.综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环,请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律?

【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价,以作功为目的。但是为了达到这个目的,首先必须以升压造成压差为前提,否则消耗的热能再多,倘若没有必要的压差条件,仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见,压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件,它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础,否则将违背热力学第二定律。总之,升压是前提,加热是手段,作功是目的,放热是基础。

16.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关,与过程是否可逆也无关。

和第二表达式

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