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2017年长沙理工大学能源与动力工程学院918工程热力学[专业硕士]考研题库

  摘要

一、判断题

1. 描述理想气体受压的状态参数仅仅是气体的绝对压力。( )

【答案】对

2. 热力系是指所有参与热力过程的物体群。( )

【答案】错

3. 房间温度増加会使冰箱的制冷系数降低。( )

【答案】对

4. 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。( )

【答案】对

5. 判断题:蒸汽压缩制冷循环采用比热小的工质作制冷剂可以降低节流损失。( )

【答案】对

6. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

7. 对于过热水蒸气,干度

【答案】错

8. 熵减小的过程不能发生。( )

【答案】错

9. 抽气回热循环由于提高了效率,所以单位质量的水蒸气做功能力增加。( )

【答案】错

【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出,去加热低温冷却水,这样就使得相同的工质情况下,抽气回热循环做功小于普通朗肯循环,因而单位质量的水蒸气做功能力降低。

10.理想气体绝热节流后温度不变。( )

【答案】对

( )

二、简答题

11.试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。

【答案】对未饱和空气,干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知,虽然总压力保持不变,由于空气含湿量的增加,水蒸气的分压力是不断增加的,因而通常湿球温度高于露点温度,同时由于蒸发的冷却作用,湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气,三者温度都相同。

12.有一发动机工作于的高温热源及的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问该发动机能否实现?

【答案】

故不可能实现。

13.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 、

【答案】将气体视作一个控制质量,由于气体向真空作无阻自由膨胀,不对外界作功,所以

过程功

又因为容器绝热,所以过程的热量

也即热力学能不变。

根据热力学第一定律

所以有

气体的热力学能变化

如果有固定隔板,隔板上有小孔,则气体从A 中泄露入B 中,若隔板绝热,则过程为A 对5的充气过程,因为A 部分气体对部分作推进功,充气的结果是A 部分的热力学能比原来减少,而B 部分气体的比热力学能升高,最后当两部分气体的压力达到平衡,但是A 部分气体的温度比B 低。

A 、B 部分的气体应时刻具有相同的温度,B 两部分气体相同时,若隔板是良好导热体,当A 、A 、5两部分气体处于热力学平衡状态,情况与自由膨胀时相同,两个部分气体的比热力学能相等。两部分的总热力学能与两部分的容积成正比。

14.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。

15.压力为比体积为的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸内,如图所示,现移去活塞上的重物,气缸内气体膨胀,待气体达新的平衡状态,活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功,有人计算如下:

对不对? 为什么?

【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的,虽然气体最终重又达到平衡状态,但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述,因此用

计算过程功是错误的。考虑到气

体膨胀的后果是体积增大,把活塞上推了 L ,过程中排斥大气,大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ,所以功为

这个功只可能是由气体作出。虽

然结果一样,但两个解题过程基于的概念不一样,前者是错误的。