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2017年西南石油大学流体力学综合II(工程热力学与传热学、渗流力学)之工程热力学考研复试核心题库

  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. 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:

其中

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。

3. 在稳定流动能量方程式中,哪几项能量是机械能形式?

【答案】稳定流动能量方程为:

上述方程式中

差、开口系与外界交换的轴功。

是机械能形式,三者分别代表进出口工质的动能差、热能

4. 如图所示,分别为图上的圆周上的四个点,是比较与的大小。

【答案】由热力学第一定律可知,因为热力学能又根据

图,有

是状态参数,只和状态有关,所以:

所以有:

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. 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图,并在图上定性地分析回热对热效率的影响。

【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。

与未采用回热的循环相比,循环净功

不变,回热后,只有5-3过程吸热,即减小,

故循环效率提高。

7. 物质在定压下发生汽化,其吉布斯函数是增大、不变还是减小?

【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化,其温度由

或者:物质在定压p 下汽化, 其温度相等,

不变,故为定压、定温过程。

也不变,此时,物质处于液、气的相平衡, 化学势

三、计算题

8. 两物体A 和B 的质量及比热相同,均为和传热,求平衡温度及不等湿传热引起的

【答案】示意图如图所示。

损失。

温度各为和

设环境温度为

(1)

若在此高低温热源间工作一个可逆热机,试求最大循环功和最终平衡温度;(2)若A 与B 直接

(1)对系统列平衡方程,设最终平衡温度为

可得:

其中

为损失,且

所以,损失为:

时,

此时最大循环功为:

(2)有限温差传热,由热力学第一定律知

所以:

可解得:

则损失为:

9. 某蒸汽压缩制冷机,以氨为制冷剂,若蒸发温度为167200kJ/h,压缩机绝 热压缩效率为0.85。

求:(1)每千克氨蒸汽压缩耗功W 。 (2)系统制冷系数

由热力学第一定律可知,

冷凝温度为进入压缩机为干饱

和氨蒸汽,压缩机定熵压缩时的出口焓为1885kJ/kg,从冷凝器出来的为饱和氨液,若制冷量为