2018年北京建筑大学环境与能源工程学院821工程热力学之工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、判断题
1. 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。( )
【答案】对
2. 余隙容积是必须的但又是有害的,设计压气机的时候应尽可能地降低余隙容积百分比。( 【答案】对
3. 流动功的大小仅取决于系统的进口和出口状态,而与经历的过程无关。( )
【答案】对
4. 工质吸热一定温度升高。( )
【答案】错
5. 不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。( )【答案】对
6. 系统的畑只能减小,不能增大。( )
【答案】错
7. 工质经历一可逆循环,其
而工质经历一不可逆循环,其
( )
【答案】错
8.
熵増原理
表明孤立系统的熵总是增加的,极限情况维持不变。( )
【答案】对
9.
表达式
适用于任意热力过程。( )
【答案】对
10.
在
图中,理想气体的定压线比定容线陡。( )
【答案】错 【解析】
在图中,理想气体的定容线比定压线陡
)
二、简答题
11.试说明绝热过程的过程功和技术功
的计算式的适用条件。
和第二表达式
导
【答案】
根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式
出,在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式,故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无关,与过程是否可逆也无关。
12.什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:
13.某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程,一个为可逆过程一个为不可逆过程,试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大,为什么?
【答案】工质经历相同的两个过程,因此
熵变
在
相同情况下
,
相同
。设
由于可
逆过程
由此可知,不可逆过程相应外界熵变化量大。
14.绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分(图),分别有某种气体,B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动,但两部分气体不能相互渗透。合上电闸,B 侧气体缓缓膨胀。问:(1)取A 侧气体为系 统,是什么系统;(2)取A 侧和B 侧全部气体为系统(不包括电热丝),是什么系统;(3)取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统,是什么系统;(4)取图中虚线内为系统,是什么系统?
图
【答案】(1)闭口绝热系,因为系统仅与外界交换功; (2)闭口系,系统与电热丝交换热量;
(3)闭口绝热系,因为系统仅与外界交换电能,没有热量越过边界; (4)孤立系。
15.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?
【答案】定压
:
定温
绝热
定容
图上定性地分析回热对热效率的影响。
16.定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图,并在
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图
与未采用回热的循环相比,循环净功
不变,回热后,只有5-3过程吸热,即减小,
故循环效率提高。
17.供暖使室内温度升高,室内空气的总内能是否增加?为什么?
【答案】不增加。因一般情况下,空气可视为理想气体,温度变化不大,比热近似为常数。
其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为:
而供暖过程中,室内的容积不变,压力与大气压一致也不变,
所以
18.膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别?有何联系?
【答案】对流动工质,微分形式能量方程:
所以有
不变,故
三、计算题