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2018年北京航空航天大学航空科学与技术国家实验室大飞机班952热工基础[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 定容比热与容积比热。

【答案】二者计量的基础单位相同,

容积比热是以单位体积(容积是以单位质量(kg ) 来计算,而且比容是不变的。

2. 自由能与自由焓。

【答案】

3. 节流。

【答案】指工质流过阀门等节流部件时流动的界面突然收缩,压力发生降低的现象。

称为自由能,它是定温-定容系统的内能中可用于做功的部分;

G=H-TS称为自由焓,它是定温-定压系统的焓中可用于做功的部分。

)来计算;而定容比热

二、简答题

4. 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。

5. 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。

【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。

反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。

根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。

6. 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小?

【答案】当两级的增压比相等时,耗功量达到最小值。最小值为:

7. 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。

8.

画出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。

【答案】

蒸汽压缩制冷系统的

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。

9. 写出熵和焓的定义式,

理想气体定容过程焓的变化

【答案】熵的定义式

焓的定义式

理想气体定容过程焓的变化:

三、计算题

10.常数

空气多变过程吸吸取

【答案】由题可知

所以空气吸收的热量为:

其中内能变化为:

所以可得对外做的膨胀功为:

的热量时,将使其容积增大10倍,压力降低8倍,求:过程

气体

中空气的内能变化量,空气对外所做的膨胀功及技术功。已知:空气的比热

所以可得对外做的技术功为:

11.水蒸气稳定地流经直径为76m 的绝热水平管道,则得管内某一截面上蒸汽的压力和温度分别为

在另一截面上相应的参数为

)。

试求:(1)蒸汽在两截面处的流动速度 (2

)质量流量

(3)可用能损失(环境温度为水蒸气热力性质表如表所示。

【答案】(1)根据题意可知:

流动方程为

:又因为

所以由

可得:

将上式与

联立,解得:

(2)质量流量为:

(3)流动过程中的可用能损失为: