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2017年燕山大学车辆与能源学院828工程热力学(热能)考研题库

  摘要

一、判断题

1. 对于确定的气体,在任意指定的温度下,其

【答案】错

【解析】理想气体的比热容仅是温度的单值函数,而与压力、比容无关,但实际气体比热容不仅与r 有关,还随着

或而变,有故其值是变化的。 总等于同一定值。( )

2. 若热源与冷源的温差愈大,则循环热效率愈大,且制冷系数也愈大。( )

【答案】错

【解析】因为如果温差越大,低温热源的温度越低,则制冷系数越小

3. 系统的畑只能减小,不能增大。( )

【答案】错

4. 工质吸热一定温度升高。( )

【答案】错

5.

【答案】错

【解析】上式不仅只适应于理想气体,也只能用于可逆过程。

6. 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置,采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。( )

【答案】对

【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说,采用回热后,平均吸热温度升高,于是热效率也得到提高。

7. 闭口体统经过一不可逆过程,其熵变化一定大于零。( )

【答案】错

【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态,因而闭口系不可逆过程,熵变有可能小于零。

8. 净流动功的大小仅取决于系统进出口工质状态而与工质经历的过程无关。( )

【答案】对

只适应于理想气体,与过程的可逆与否无关。( )

9. 在图中,理想气体的定压线比定容线陡。( )

【答案】错

【解析】在图中,理想气体的定容线比定压线陡

10.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )

【答案】错

二、简答题

11.供暖使室内温度升高,室内空气的总内能是否增加?为什么?

【答案】不增加。因一般情况下,空气可视为理想气体,温度变化不大,比热近似为常数。其比内能状态变化故室内空气的总内能的变化为:

而供暖过程中,室内的容积不变,压力与大气压一致也不变,所以不变,故

12.试分析下列各热力过程是否为可逆过程,如不可逆,请说明理由,若不一定可逆,说明在什么条件下可逆。

(1)将热量从温度为的热源缓慢传递给处于平衡状态的的冰水混合物。

(2)通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。

(3)在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。

(4)的水蒸气缓慢流入一绝热容器与的液态水相混合。

缓慢加热到 (5)在一定容积的容器中,将定量工质从(2)不可逆。属功转热过程。

(3)不一定可逆,若过程为准静过程则可逆,否则不可逆。

(4)可逆。

(5)不一定可逆,若热源温度随时保持与工质相同,则可逆。

13.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。试问与哪个大?为什么?

【答案】(1)不可逆。属有限温差下的传热过程,所以不可逆。

【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上

所以 所以

又因为

14.压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。

15.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。

16.实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里?如何减少?

【答案】(1)空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温,其工作原理图如1所示,图如图2所示。

图 1 图 2

低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机,被绝热压缩提高压力,同时温度也升高,然后 进入冷却器,被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀,压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器,在换热器盘管内定压吸热,从而降低冷室的温度,空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。

(2)实际空气压缩式制冷中,压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是