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2016年山东建筑大学建筑城规学院工程热力学A复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言,温度的关系如何?用数学表达式说明。

【答案】(1)(2)

对于确定的一种理想气体,为定值。所以

因为

是温度的单值函数,所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

2. 试述孤立系统的熵増原理?什么是补偿过程?

【答案】孤立系熵增原理是指,膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生,理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的,所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。

补偿过程指,如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减,但其总熵减小,则这种过程不可单独进行,除非外界的熵减过程作为补偿,使孤立系统熵增大,至少保持不变。

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。

4. 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

5. 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。

【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。

反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。

根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时

热效应的相反值称为燃料热值。

6. 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

7. 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?

【答案】定压:

8. 有一发动机工作于该发动机能否实现?

【答案】

故不可能实现。

定温

绝热

定容

的高温热源及的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

二、综合分析题

9. 某建筑物的排气扇每秒能把

压力为98kPa 、温度为

的空气通过直径为

的排

气孔排出,试求排气扇的功率和排气速度。

【答案】假设可忽略排气扇两侧的压力差和温差,则

所以

能量方程

简化后代数据

10.某刚性容器的容积为

原先装有的氨的汽液两相平衡共存的混合物,后来在定压条件的饱和氨液,这时氨液容积由原来占总容积的一半降为

下放出一部分氨气,同时加入l0kg 、

1 / 4。试求此过程中容器与外界换热量及放出氨气的量。已知:

【答案】设初态时容器中氨的总质量为

干度

,并整理得

将式(a )代入式(b )

终态时仍为温度为

的饱和状态

将式(c )代入式(d )求得

能量方程

据题意,

忽略宏观运动动能和位能变化,积分得