2018年兰州理工大学土木工程学院811工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、判断题
1. 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。( )
【答案】错
【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。
2. 理想气体经历一可逆定温过程,由于温度不变,则工质不可能与外界交换热量。( )
【答案】错
【解析】如果气体同时与外界有功的交换,就会与外界交换热量,如定温膨胀过程。
3. 理想气体绝热节流后温度不变。( )
【答案】对
4. 如果多级压缩的分级越多,且每两级之间均设置中间冷却措施,则压气机消耗的轴功将减少的越多。
【答案】对
5.
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
6. —切不可逆循环的热效率均有
:( )
【答案】错
【解析】
不可逆循环的效率仍然为
【答案】错
8. 实际蒸汽动力,装置与燃气轮机装置,采用回热后每千克工质作功量均增加。( )
【答案】错
【解析】采用回热后,总的热效率提高,但是工质质量不变的前提下输出功减少,因而单位质量公职的做功量减少。
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7. 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。( )
9. 节流过程是一个等焓过程。( )
【答案】错
【解析】节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓 值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。
10.回热循环的热效率比郎肯循环高,但比功比朗肯循环低。( )
【答案】对
二、简答题
11.两个质量和比热(cm )相同,
温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
和
的固体进行热交换,请推导说明达到热平
图
如果此系统熵增大于零,则过程不可逆。 直接传热,则平衡温度,有
所以过程不可逆。
12.什么是热力系统?热力系统可分为几类?
【答案】通常根据研究问题的需要,人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象,这种空间内的物质的总和称为热力学系统,简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统;简单系统、绝热系统和孤立系统;均匀系统和非均匀系统;单元系统和多元系统等。
13.试从热力学角度分析,空调器的制冷和制热的机理。
【答案】机理如图所示。
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图
空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环,外界对热机作功,从低温热源吸热,向高温热源放热。
制冷时,室内作为高温热源,热量被吸走,降温,达到制冷目的;制热时,室内作为低温热源,吸收热量,升温,达到制热目的。
14.如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比?
【答案】设为m 级压气缩,级间冷却
,
初压,p 为终压,则最佳增压比为:
15.试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】(1)定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程;可逆过程是如果系统完成某一热力过程后,再沿原路径逆向进行时,能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。
(2)要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,且不存在任何耗散损失,在过程中没有任何能量的不可逆损失;准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡,在进行中系统与外界可以有不平衡势差,也可能有耗散现象发生,只要系统内部能及时恢复平衡,其状态变化还是准静态的。
(3)可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的,准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。
(4)可逆过程一定是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。
(5)实际过程总是在温差、压差作用下变化的,实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点:对于热力系统而言,两个过程都是由一系列平衡态所组成的,在曲线表示,都可用确定的状态参数变化描述过程。
16.对于理想气体,试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
【答案】根据理想气体模型,热力学能是气体分子热运能量(无内位能),故热力学能是温度的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
17.闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程能否实现,为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有
:增为:
因此该过程可以实现。
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图上都能用连续
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
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