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2017年东北石油大学土木建筑工程学院813工程热力学考研强化模拟题

  摘要

一、判断题

1. 对于过热水蒸气,干度

【答案】错

2. 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质不随时间而变化的状态。( )

【答案】对

3. 热力学第一定律解析式

【答案】错 【解析】

对于可逆和不可逆过程都适用,但

只适用于准静态过程,即

对于可逆适用,对不可逆过程则不一定适用。

4. 判断题:在蒸汽压缩制冷循环中,所选用的制冷剂液体比热越小,那么节流过程引起的损失就越小。( )

【答案】对

5. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )

【答案】错

6. 对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。( )

【答案】对

7. 通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。( )

【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。

9. 熵减少的过程是可以发生的。( )

【答案】对

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( )

及对于可逆和不可逆过程都适用。( )

【解析】只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。

10.在相同工况下,供暖系数一定大于制冷系数。( )

【答案】对

二、简答题

11.简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的?克劳修斯不等式如何表达?

【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环,用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环,这些绝热线无限接近,认为组成无穷多个微卡诺循环,如图所示。

分析

循环,热效率为:

取代数值

为负,对

两边同时积分得:

即:

过程

组成可逆循环

因此,可得:

此即为克劳修斯等式。

依据卡诺定理,在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率,即

:

由于可逆热机效率

于是

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若考虑

和为代数值,则可写成:

所有微元循环加起来,考虑到不可逆循环过程,工质与热源温度有可能不等,

上面推导中的是热源温度,用表示,因而得到:

联立式

邵可得到克劳修斯积分不等式:

12.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。

13.某系统处于某一状态,该系统的Exergy 指的是什么?

【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时,理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。

做出的最大有用功,如

消耗的最小有用功,如冷量

14.物质在定压下发生汽化,其吉布斯函数是增大、不变还是减小?

【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化,其温度由

或者:物质在定压p 下汽化, 其温度

也不变,此时,物质处于液、气的相平衡, 化学势

不变,故为定压、定温过程。

相等,而

15.如图所示,刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空。若将隔板抽去,试分析容器中空气的热力学能如何变化?若容器中所装的为固定隔板,隔板上有一小B 两侧压力相同时A 、B 两部分气体的热力学能如何变化?

孔,气体从A 泄露入B ,试分析当A 、

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