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2017年长沙理工大学能源与动力工程学院828工程热力学考研强化模拟题

  摘要

一、判断题

1. 对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用。( )

【答案】对

2. 系统分别经历某可逆和不可逆过程从同一初态到同一终态,则其熵变

【答案】对

【解析】熵是状态量,与过程无关。

3. —台制冷机,在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热,则其供热系数始终比制冷系数大1。( )

【答案】对

4. 热力学第一定律解析式

【答案】错 【解析】

对于可逆和不可逆过程都适用,但

只适用于准静态过程,即

对于可逆适用,对不可逆过程则不一定适用。

5. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

6. 当蒸汽的温度高于饱和温度时,称该蒸汽为过热蒸汽。( )

【答案】错

【解析】当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时,该蒸汽为过热蒸汽。

7. 理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为

【答案】对

8. 房间温度増加会使冰箱的制冷系数降低。( )

【答案】对

9. 绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵増。( )

【答案】对

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一定相同。( )

及对于可逆和不可逆过程都适用。( )

( )

10.抽气回热循环由于提高了效率,所以单位质量的水蒸气做功能力增加。( )

【答案】错

【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出,去加热低温冷却水,这样就使得相同的工质情况下,抽气回热循环做功小于普通朗肯循环,因而单位质量的水蒸气做功能力降低。

二、简答题

11.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

12.有时为获得较高压力的压缩气体,往往采用多级压缩,问采用多级压缩有何好处?

【答案】采用多级压缩,可以使每一级的增压比不是很大,从而大大提高压缩机的容积效率。另外,采用多级压缩可以采用中间冷却措施,使高压级的压缩终温不会很高,少耗功。

13.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。

14.为什么

图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些?

图上定容曲线斜率,该

【答案】对定容过程,

根据

斜率与比热成反比例。

对定压过程,根据

热成反比例。

为图上定压曲线斜率,该斜率与比

因为定压比热容大于定容比热容,所以可知过

15.试在义。

【答案】如图所示。

图和

图上任一点的定容线陡于定压线。

图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定

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压缩比:

定容升压比:

定压预胀比:

16.试述下列各项中两个概念之间的区别:

(1)闭口系统和孤立系统。 (2)绝热过程和定熵过程。 (3)可逆循环和逆向循环。

【答案】(1)闭口系是指系统与外界没有物质交换;而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。

(2)绝热过程指过程中,系统与外届没有热量交换;而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程,但不可逆的绝热过程不是定熵过程。

(3)可逆过程是指系统经过一个过程后,可以使得系统和外界同时恢复到初始状态,而不引起变化的过程,而逆向过程是指过程的方向在

17.朗肯循环采用回热的基本原理是什么?

图或

图上是逆时针。

【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。

18.写出熵和焓的定义式,理想气体定容过程焓的变化

【答案】熵的定义式:

焓的定义式:

理想气体定容过程焓的变化:

三、计算题

19.气流等熵流过收缩喷管,已知喷管进口截面面积为

绝热指数为

背压为气体常数为

进口压力、温度和马赫数分别为

试求出口截面最小截面气流速度、流量和最小截面积。已知

【答案】依题意可知,入口处的面积、压力、温度、马赫数分别为:

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