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:
图
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。
表
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