2017年中国矿业大学501工程热力学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1. 热效率。
【答案】热效率是指用于做功的那部分热量与所消耗的总热量的比值。
二、简答题
2. 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环(定容加热循环)的性能有何影响?是否压缩比越高越好?
【答案】定容加热循环
,热效率主要和压缩比有关,此外还和等熵指数有关。理论
上,随着压缩比的提高,点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上,当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时,汽油机会产生不正常的爆燃现象,因此压缩比不能过高,一般汽油发动机的压缩比在之间。
3. 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。
4. 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言,及与温度的关系如何?用数学表达式说明。
【答案】(1)(2)
对于确定的一种理想气体,为定值。所以
因为
是温度的单值函数,所以
与温度无关。 是温度的单值函数。
5. 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
6. 什么是回热?试解释在热机循环中若能采取回热措施,从热力学角度简单说来将会带来什么好处?
【答案】回热是指,在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下,利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说,循环输出的净功不变,但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少,向低温热源的放热量也减少,因而可以提高循环的热效率。
7. 未饱和湿空气经历绝热加湿过程,其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化?
【答案】干球温度降低,湿球温度不变,露点温度不变。
三、计算题
8. 10kg 空气,初态为
【答案】依题意可知
所以有:
其中
定压放热过程2-3满足热力学第一定律解得终温:
系统的熵变为:
外界环境的熵増为:
9. 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
和
在另一截面上相应的参数为
)。
表
和
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。
其中
空气内能和焓的变化分别为:
则有:
则有:
定容放热到
后,再定压放热
试求空
气
空气内能、焓、熵的变化量以及环境的熵变量。已知环
境
取空气的闭口系,则定容放热过程1-2满足热力学第一定律
【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:
10.1mol 碳和0.5应为多少?
【答案】化学平衡方程为则有
因而可求得定容热效应为:
11.氧气的平均比定压热容表如表所示,求1kg 氧气定压下从
表
加热到
所吸收的热量。
得:
氧气反应在298K 时的定压热效应为
问同温度下的定容热效
【答案】因为定压比热容是分段不等的,则
四、综合分析题
12.图所示简单水蒸气动力装置从
试判别该循环能否进行,为什么?
的热源吸收热量,向 的冷源放热,循环各点参数为: