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2017年山东建筑大学工程热力学A复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 含湿量。

【答案】指lkg 干空气中所含水蒸汽的质量。

二、简答题

2. 如图1所示为湿空气中水蒸气的

图,A 、B 两点在同一条等压线上,试在图中标出两点的

露点温度, 比较两点相对湿度的大小。

图1

【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等,如图2所示,均等于相对湿度不等:

但是两点的

图2

3. 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。

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。

4. 供暖使室内温度升高,室内空气的总内能是否增加?为什么?

【答案】不增加。因一般情况下,空气可视为理想气体,温度变化不大,比热近似为常数。其比内能

状态变化

故室内空气的总内能的变化为:

而供暖过程中,室内的容积不变,压力与大气压一致也不变,所以

5. 多变过程是否概括了所有热力过程?

【答案】

多变过程是指状态变化规律符合

的过程,每个特定的多变过程具有一个

不变的指数n ,即多变指数。显然,还存在不一定满足上述规律的热力过程。

6. 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别?有何联系?

【答案】对流动工质,微分形式能量方程:

所以有

7. 试分析下列各热力过程是否为可逆过程,如不可逆,请说明理由,若不一定可逆,说明在什么条件下可逆。

(1)将热量从温度为

的热源缓慢传递给处于平衡状态的

的冰水混合物。

(2)通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。

(3)在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 (4)

的水蒸气缓慢流入一绝热容器与

的液态水相混合。 缓慢加热到

(5)在一定容积的容器中,将定量工质从(2)不可逆。属功转热过程。

(3)不一定可逆,若过程为准静过程则可逆,否则不可逆。 (4)可逆。

(5)不一定可逆,若热源温度随时保持与工质相同,则可逆。

不变,故

【答案】(1)不可逆。属有限温差下的传热过程,所以不可逆。

三、计算题

8. 压力力为

温度的蒸汽,经节流阀后,压力降为

再经喷管射入压

的大容器中,若喷管出口截面积

试求:(1)节流过程熵增及作功能力损失。

(2)应采用何种喷管?其出口截面上的流速及喷管质量流量是多少? 已知:

各状态的参数如表所示。

【答案】(1)由于节流过程绝热,所以过程中熵流所以做功能力损失为:

则熵产:

(2)忽略进入喷管时蒸汽的流速,所以有因为

所以

故应该采用渐缩渐扩喷管。

忽略初速度,则有:

所以质量流量为:

9. 空气依次经绝热压缩过程12、定容加热过程23、绝热膨胀过程34、最后经定压放热过程41完成一个理想循环。已知循环的压缩

空气可视为定比热容理想气体,气体常数

求该理想循环的热效率。 【答案】为定压过程,故有:

依据理想气体状态方程

可知单位质量理想气体的比容为:

1-2过程为绝热过程,可知

又由理想气体状态方程

则喷管出口临界压力为:

根据能量方程,有

循环吸热

量绝热指数(热容比)

代入可求得: