2018年北京市培养单位光电研究院814热工基础之工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、判断题
1. 在管道内定熵流动过程中,各点的滞止参数都相同。( )
【答案】对
2. 使系统熵増大的过程必为不可逆过程。( )
【答案】错
【解析】熵是状态量,系统熵是否增大只取决于系统初始和终了的状态,与过程是否可逆无关。
3. 热力系是指所有参与热力过程的物体群。( )
【答案】错
4. 对于确定的气体,在任意指定的温度下,
其
【答案】错
【解析】理想气体的比热容仅是温度的单值函数,而与压力、比容无关,但实际气体比热容不仅与r 有关,
还随着
或而变,
有
故其值是变化的。 总等于同一定值。( )
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. 工质经历一可逆循环,其
【答案】错
7. 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置,采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。( )
【答案】对
【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说,采用回热后,平均吸热温度升高,于是热效率也得到提高。
8. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )
【答案】错
而工质经历一不可逆循环,其
( )
9. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )
【答案】错 10
.
适用于任意工质的可逆过程。( )
【答案】错
【解析】只适合与理想气体的的可逆过程。
二、简答题
11.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
不变,故
12.系统经历了一不可逆过程,已知终态熵小于初态熵,能否判断该过程一定放出热量,为什么?
【答案】如果认为系统是闭口系,
由如果认为系统是开口系,据题意有:
假设绝热,只要
其中
为
必定放热。
13.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:
若中间定压冷却充分,
即可得:
则有:
求并令其为零,得:
此即表明当
时,二级压缩所消耗的总功最小。
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14
.写出下列计算式的适用条件:
件是任意工质的可逆过程。
15.试确定图上一组等温线簇温度的大小和
【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程,
或者实际气体的定容过程;②式的适用条
图上一组等容线簇比体积的大小。
所以
即
【答案】如图所示,取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2。因
由于
所以,
即等温线簇中右上方的等温线的温度高。
图
也可以从能量关系分析:过点2作等熵线,因等熵线比等温线陡,故与过点1
的等温线相交于点
3
。考察过
程2-3, 过程中,
q=0, 同时,因
得
即
由于
因q=0, 故
所以过程功为正。据热力学第一定律解析式
因此
但
所以过程1-2体
如图所示
,取等熵线与等比体积线簇相交于1、2、3, 考察过程1-2-3, 显然
据热力学第一定律解析式
积功为正,由此可得
参照上述方法,可导出
图上熵增大方向以及
图上等压线簇增大方向。
16.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。
17.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,
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