2017年长安大学工程热力学(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1. 定容比热与容积比热。
【答案】二者计量的基础单位相同,容积比热是以单位体积(容积是以单位质量(kg ) 来计算,而且比容是不变的。
)来计算;而定容比热
二、简答题
2. 已知房间内湿空气的
【答案】沿温度值为
温度,试用
图定性的确定湿空气状态。
交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度
的温度线,与相对湿度线
值为?的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数,如图所示。
图
3. 热量和功有什么相同的特征?两者的区别是什么?
【答案】热量和功是能量的不同表现形式,都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。
4. 简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的?克劳修斯不等式如何表达?
【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环,用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环,这些绝热线无限接近,认为组成无穷多个微卡诺循环,如图所示。
图
分析
循环,热效率为:
即
取代数值
为负,对
两边同时积分得:
即:
过程
与
组成可逆循环
因此,可得:
此即为克劳修斯等式。
依据卡诺定理,在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率,即:
由于可逆热机效率
于是
则
若考虑
和
为代数值,则可写成:
所有微元循环加起来,考虑到不可逆循环过程,工质与热源温度有可能不等,
上面推导中的是热源温度,用表示,因而得到:
联立式
邵可得到克劳修斯积分不等式:
5. 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
6. 某空气循环由下列三个可逆过程组成:由状态1压缩升压到画在
图和【答案】画出
图上。
图和
图如图所示。
经等温
接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性
图
7.
试证明在压缩比
【答案】
相同的情况下,活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的
热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平?为什么?
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平,因为
温度区间
到
)内,
将大大高于
远远高于
而在相同
三、计算题
8. 如图所示为某一燃气轮机装置,已知压气机进口处1空气的比焓空气温度升高,比焓增为
流速增加到
问:(1)若空气流量为(2)若燃料的发热值
(4)燃气轮机的功率为多少kW? (5)燃气轮机装置的总功率为多少kW?
在截面2处空气和燃料的混合物以
燃烧室,在定压燃烧过程中,
工质吸入热量
叶片中热力状态不变,最后离开燃气轮机的速度
经绝热压缩后,
的速度进入
燃烧后燃气进入喷管绝热膨胀到状态
此燃气进入燃气轮机动叶片,推动转轮回转做功。若燃气在动压气机消耗的功率为多少kW?
燃料的消耗量为多少kg/s?
(3)燃气在喷管出口处的流速是多少m/s?
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