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2017年河南科技大学建筑环境工程热力学(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 化学反应的反应热效应

【答案】系统经历一个化学反应过程,反应前后温度相等,并且只作容积变化功而无其它形式的功时,

主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为反应热效应。

二、简答题

2. 某系统处于某一状态,该系统的Exergy 指的是什么?

【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时,理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。

做出的最大有用功,如

3. 如图1所示为湿空气中水蒸气的

消耗的最小有用功,如冷量

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

4. 试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。

【答案】开口系统能量方程的一般表达式为:

式中

为开口系与外界交换的热量

为开口系控制容积内的储存能的变化量;

为出口处时工质的焓值、动能及位能;

值、动能及位能;为开口系何外界输出的轴功。

5. 为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应?

为进口处工质的焓

【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温,所以呈现节流冷效应。

6. 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。

7. 试述下列各项中两个概念之间的区别:

(1)闭口系统和孤立系统。 (2)绝热过程和定熵过程。 (3)可逆循环和逆向循环。

【答案】(1)闭口系是指系统与外界没有物质交换;而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。

(2)绝热过程指过程中,系统与外届没有热量交换;而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程,但不可逆的绝热过程不是定熵过程。

(3)可逆过程是指系统经过一个过程后,可以使得系统和外界同时恢复到初始状态,而不引起变化的过程,而逆向过程是指过程的方向在

图或

图上是逆时针。

三、计算题

8. 已知燃气的入压力为

绝热指数

的空间。若进口压力

流速

以流量

流经一喷管进

问:(1)为使燃气充分膨胀,应选择哪种形式的喷管? (2)若流动过程可逆,则出口截面上的流速和气体温度为多少? (3)该喷管的最小流通截面积是多少?

【答案】(1)首先因为燃气在喷管的入口处有初速度,可以先求出滞止参数: 滞止温度:

滞止压力:临界压力比:所以有临界压力为:

因为临界压力大于出口背压力

所以要使燃气充分膨胀,要选择渐缩渐扩型喷管。

(2)选择渐缩渐扩型喷管时,所以在出口界面上的压力等于出口背压。 因为流动过程可逆,故出口气体温度为:

出口截面流速为:

(3)在最小流通截面上,压力为临界压力下:

温度:流速:

根据流速可以求到喷管的最小流通截面积:

9. 一个装有内能减少了

可以求到最小流通截面上的气体温度和流速如

工质的闭口系统经历了如下过程:系统向外界传热并且在过程中整个系统被举高了

其中:

外界对系统做功比

试确定过程中系统动能的变化。

【答案】闭口系统的能量方程为

因此,系统动能的变化为: