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2017年河北工业大学能源与环境工程学院831工程热力学(Ⅰ)考研冲刺密押题

  摘要

一、简答题

1. 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和?为什么?应该怎样计算?

【答案】因合流过程常伴有熵产,故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。

2. 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上,如图所示。设工质为理想气体,其比热为定值。试问

哪个大?为什么?

【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上

所以

3. 若热力学第一定律表达式写作

其中

那么该式的使用条件是什么?为什么?

【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时,

系统膨胀功才等于

4. 明采用两级压缩,中间冷却压缩气体时,如要使总耗功最小,中间压力第二级压气体出口压力,而为第一级压气机的进口压力。

【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ,则两级压缩工程中所消耗的功为:

所以

又因为

若中间定压冷却充分,即可得:

并令其为零,得:

则有:

此即表明当

5. 压力为

时,二级压缩所消耗的总功最小。

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。

6. 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

7. 试画出蒸气压缩式热泵下的

【答案】蒸气压缩式热泵下的

图,并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示:

制热系数为:

8. 写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式?

【答案】内能的表达式为:焓的表达式为:熵的表达式为:

9. 如图所示,

分别为

的大小。

图上的圆周上的四个点,是比较

【答案】由热力学第一定律可知,因为热力学能又根据

图,有

是状态参数,只和状态有关,所以:

所以有:

10.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。