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2017年沈阳建筑大学工程热力学(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 可逆过程与不可逆过程。

【答案】可逆过程:沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后,给系统和外界均没有留下任何影响;不可逆过程:沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后将给外界留下某种不可消除的影响。

二、简答题

2. 某空气循环由下列三个可逆过程组成:由状态1压缩升压到画在

图和【答案】画出

图上。

图和

图如图所示。

经等温

接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性

3. 如图所示设备称为收缩喷管,

是一种使气流速度增大的设备。压力为于音速

的速度

根据质量守恒原理

略不计。若取喷管为系统,问是什么系统?

温度为的气流以低

流入喷管,在喷管内膨胀,压力和温度下降,流速升高,

流出喷管。所

此外可以认为气流流经喷管时散热可忽

【答案】开口绝热系。

4. 多变过程是否概括了所有热力过程?

【答案】

多变过程是指状态变化规律符合

的过程,每个特定的多变过程具有一个

不变的指数n ,即多变指数。显然,还存在不一定满足上述规律的热力过程。

5. 实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里?如何减少?

【答案】(1)空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温,其工作原理图如1所示,

图如图2所示。

图 1 图 2

低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机,被绝热压缩提高压力,同时温度也升高,然后 进入冷却器,被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀,压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器,在换热器盘管内定压吸热,从而降低冷室的温度,空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。

(2)实际空气压缩式制冷中,压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦,故存在摩擦损失;冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的,故存在非平衡损失。

(3)要减少这些损失,只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中,常采用回热等措施,减小压缩、膨胀中的不可逆损失。

6. 物质在定压下发生汽化,其吉布斯函数是增大、不变还是减小?

【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化,其温度由

或者:物质在定压p 下汽化, 其温度相等,

7. 为什么

也不变,此时,物质处于液、气的相平衡, 化学势

不变,故为定压、定温过程。

图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些?

图上定容曲线斜率,该

【答案】对定容过程,

根据斜率与比热成反比例。

对定压过程,根据

为图上定压曲线斜率,该斜率与比

热成反比例。

因为定压比热容大于定容比热容,所以可知过

图上任一点的定容线陡于定压线。

三、计算题

8. 对理想气体多变过程,试推导下列计算式(必须给出推导过程)。假设比热容与温度无关。

(1)初终状态基本状态参数间的关系。 (2)内能变化量。 (3)焓的变化量。

(4)熵的变化量(三个计算式)。 (5)过程功。 (6)技术功。 (7)过程热量。 (8)多变过程的比热。 【答案】设状态1:

(1

)依据理想气体状态方程

状态2:

可知,初终状态基本状态参数间的关系为:

(2)内能变化量为:

(3)焓的变化量为:

(4)熵的变化量为:

(5)过程功为:

(6)技术功为:

(7)过程热量:

因为

所以

代入后可得过程热量为: