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2017年长安大学工程热力学(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 制冷量。

【答案】制冷量是指在1个制冷循环中制冷剂从低温热源吸收的热量。

二、简答题

2. 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和?为什么?应该怎样计算?

【答案】因合流过程常伴有熵产,故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。

3. 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。 4.

某完全气体初态压力为在

经绝热节流后压力为为

节流后

设环境压力为且请

图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】

三条等压线如图所示。节流前

损失即作功损失:

5. 绝热节流过程中,不向高温热源吸热、也不向低温源放热,同样产生功,是否违反第一定律?第二定律?

【答案】不违反第一定律,也不违反第二定律。 (1)绝热节流过程中,

根据热力学第一定律

知:

(2)状态发生变化,系统对外做出的功等于内能的减小。

6. 什么是制冷系数?试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。

【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值,即如图所示,逆卡诺循环制冷系数的表达式为:

7. 在绝热良好的房间内,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。

【答案】一开始,人会感到凉爽,这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内,而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能,故空气温度降低,人感到凉爽。

随着时间的进行,冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中,空气的温度逐步回升。这样,房间内 的温度不会越来越低。

三、计算题

8. 如图1为一水蒸气动力循环简图。为了提高循环热效率采用了抽汽回热,回热加热器为一表 进入汽轮机的蒸汽压力为3.0MPa , 温度为面式加热器。

汽轮机出口处的压力为0.005MPa ,

抽汽压力为0.5MPa 。抽汽在回热器中放热后全部变为饱和水,通过节流阀后,在冷凝器中与汽轮机排汽混合。设进入锅炉中水(点5)的 温度与回热器中抽汽出口状态(点B )的温度相同。

在忽略泵功的情况下,试求: (1)画出循环的(2)抽汽量

图。

(3)每千克蒸汽在汽轮机中所作的功。 (4)蒸汽吸热量、放热量和循环热效率。

图1

饱和水与饱和蒸汽相关性质参数如表1所示。

表1

过热蒸汽性质参数如表2所示。

2

【答案】(1)循环的图如图2所示。

图2

(2)根据热力学第一定律,回热器的能量平衡式为

(3)状态2的湿蒸汽的干度蒸汽的焓

值为:

每千克蒸汽在汽轮机中所做的功为

(4)在整个循环中,蒸汽的吸热量:

蒸汽的放热量:

所以得到抽汽量为:

从而可以求得状态2的湿