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2016年宁波大学海运学院工程热力学复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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。

3. —个门窗敞开的房间,若室内空气的压力不变而温度升高了,问室内空气的总热力学能怎样变化?比热力学能又怎样变化?

【答案】室内空气的总热力学能不变,比热力学能增加。 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

5. 什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为的露点温度较高?

【答案】露点温度(dew temperature )是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,但一般用它来表示湿度 呢。这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

的湿空气:

则有

所以两个状态的露点温度相等。

的湿空气,哪个状态

设环境压力为

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:

6. 什么是化学反应的热效应?若反应物和生成物均为理想气体,那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系?

【答案】当系统经历一个化学变化时,当系统只做容积变化功,且所得生成物和反应物的温度相等时,这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。

其中定压热效应为:

定容热效应为:

所以二者有如下关系:

7. 画出蒸汽压缩制冷系统的

【答案】蒸汽压缩制冷系统的

图,并说明各过程是在哪个设备中完成的。

图如图所示。

其中,

在压缩机中完成;

在冷凝器中完成;

在节流阀中完成;

在冷藏库(蒸发

器)中完成。

8. 试分析下列各热力过程是否为可逆过程,如不可逆,请说明理由,若不一定可逆,说明在什么条件下可逆。

(1)将热量从温度为

的热源缓慢传递给处于平衡状态的

的冰水混合物。

(2)通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。

(3)在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 (4)

的水蒸气缓慢流入一绝热容器与

的液态水相混合。 缓慢加热到

(5)在一定容积的容器中,将定量工质从(2)不可逆。属功转热过程。

(3)不一定可逆,若过程为准静过程则可逆,否则不可逆。 (4)可逆。

(5)不一定可逆,若热源温度随时保持与工质相同,则可逆。

【答案】(1)不可逆。属有限温差下的传热过程,所以不可逆。

二、综合分析题

9. 某设备的容积不计,设当地大气压

内装温度为的饱和水蒸气和干空气的混合物。

容器内的真空度为干空气,并有

的水蒸气凝结成水,水的容积可忽略

经一段时间后,

由外界漏入

求终态时容器内工质的压力和温度。已知,干空

水和水蒸气的饱和参数如下:

【答案】初态:

终态:

查饱和水和饱和水蒸气表,可知终态介于

之间,插值求得

10.—刚性绝热容器用隔板分成两部分(图)

,求过程作功能力损失。设空气的比热容可取 定值,

左侧有1kg 空气

右侧为真空。抽去隔板,气体扩散到整个容器内,系统恢复平衡后,