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2016年浙江工业大学动力工程及工程热物理工程热力学(Ⅱ)(同等学力加试)考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 在绝热良好的房间内,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。

【答案】一开始,人会感到凉爽,这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内,而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能,故空气温度降低,人感到凉爽。

随着时间的进行,冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中,空气的温度逐步回升。这样,房间内 的温度不会越来越低。

2. 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上,如图所示。设工质为理想气体,其比热为定值。试问

哪个大?为什么?

【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上

所以

3. 为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应?

【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温,所以呈现节流冷效应。

4. 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?

【答案】定压:

定温

绝热

定容

5. 气体在喷管中流动,欲使超间速气加速,应采用什么形式的喷管?为什么?

【答案】由题意可知

此时的马赫数

故要使超音速气流加速,必

所以

又因为

须增大喷灌的截面积,所以用渐扩喷管增加流速。

6. 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。

分析

循环,热效率为:

取代数值

为负,对

两边同时积分得:

即:

过程

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

若考虑

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:

7. 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图或图上是逆时针。

8. 反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个?写出其定义式。

【答案】

二、综合分析题

9. 压力为流,与同压但温度为

温度为流量

相对湿度

流量

的空气

的于空气流混合,求混合气之温度、含湿量及露

点温度。已知水和水蒸气饱和温度和饱和压力关系如下:

【答案】初态:查水蒸气表

时,