2017年山东建筑大学热能工程学院935工程热力学A考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1.
迈耶公式
蒸气?
【答案】
因为迈耶公式的推导中应用了理想气体的性质,所以迈耶公式一般适用于理想气体,故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外,地球大气压力较低,大气中的水蒸气的分压力更低一些,所以可将大气视为理想气体混合物,故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
2. 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。
反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
3. 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么?若想减少压缩机所消耗的轴功,压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少?
【答案】,若想减少压缩机所消耗的轴功,应接近定温过程,压缩过程的多变指数„应减少。
4. 如图所示的气缸活塞系统,气缸内气体压力为p ,曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为 活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。
【答案】
是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气?是否适用于地球大气中的水
图
5. 均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温和 不改变,杆子任意截面的温度和的两物体之间(图)。经验告诉我们,只要也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态?
图
【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界(温度为和的两个物体)的作用下才成立的,如果撤除和的两个物体,杆子各截面将逐渐趋
于均匀一致,所以杆子是处于稳 定状态而非平衡状态。由此可得,平衡必稳定;稳定未必平衡。
6. 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
7. 什么是化学反应的热效应?若反应物和生成物均为理想气体,那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系?
【答案】当系统经历一个化学变化时,当系统只做容积变化功,且所得生成物和反应物的温度相等时,这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。
其中定压热效应为:
定容热效应为:
所以二者有如下关系:
8. 试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】(1)定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程;可逆过程是如果系统完成某一热力过程后,再沿原路径逆向进行时,能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。
(2)要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,且不存在任何耗散
损失,在过程中没有任何能量的不可逆损失;准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡,在进行中系统与外界可以有不平衡势差,也可能有耗散现象发生,只要系统内部能及时恢复平衡,其状态变化还是准静态的。
(3)可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的,准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。
(4)可逆过程一定是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。
(5)实际过程总是在温差、压差作用下变化的,实际过程是偏离可逆过程的准静态。
相同点:对于热力系统而言,两个过程都是由一系列平衡态所组成的,在
曲线表示,都可用确定的状态参数变化描述过程。
9. 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中,熵产是不可逆因素引起的部分,只能为正,或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分,为正、为负、为零均可,视情况而定。
10.朗肯循环采用回热的基本原理是什么?
【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。
图上都能用连续
二、计算题
11.理想气体,
由环境状态分别经等温压缩和等熵压缩,达到不同
(2)压缩比相同,均为
【答案】如图所示。
试分别计算不同终了状态时,’图上表示其耗功大小
。的终了状态:(1)增压比相同,均为等温和等熵两种过程下所消耗的技术功的大小,并
在
图
(1)依据理想气体状态方程可求得初始状态时气体的体积为:
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