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。
图
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。
表
【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
比
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: