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2017年沈阳建筑大学工程热力学(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 含湿量。

【答案】指lkg 干空气中所含水蒸汽的质量。

二、简答题

2. 未饱和湿空气经历绝热加湿过程,其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化?

【答案】干球温度降低,湿球温度不变,露点温度不变。

3. 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。

【答案】如图所示。

为等熵过程,有为等压过程,有:

所以:

等熵过程中的技术功与等

压过程中吸热量相等,如图中阴影部分。

4. 在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中,哪些量是状态量?哪些量是过程量?

【答案】

5. 压力为

是状态量;

是过程量。

比体积为的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸

内,如图所示,现移去活塞上的重物,气缸内气体膨胀,待气体达新的平衡状态,活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功,有人计算如下:

对不对? 为什么?

【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的,虽然气体最终重又达到平衡状态,但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述,因此用

计算过程功是错误的。考虑到气

体膨胀的后果是体积增大,把活塞上推了 L ,过程中排斥大气,大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ,所以功为

这个功只可能是由气体作出。虽

然结果一样,但两个解题过程基于的概念不一样,前者是错误的。

6. 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,而

7. 多变过程是否概括了所有热力过程?

也不变,此时,物质处于液、气的相平衡, 化学势

不变,故为定压、定温过程。

【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。

三、计算题

8. —封闭的气缸如图所示,有一无摩擦的绝热活寨位于中间,两边分别充满氧气和氮气,初态均为

若气缸总容积为

溶器体积忽略不计,缸体及氧气外侧是绝热

试求所需热量及终

氮气

的,仅在氧气一侧外端面上可以变换热量。现向氧气加热使其压力升高到态温度,并将过程表示在

图上。已知氧气

【答案】因为氮气进行的是缓慢的无摩擦的绝热过程,所以它经历的是定熵过程,而氧气经历的是一般的吸热膨胀多变过程

氮气经历了一绝热压缩过程,终压为

由绝热过程方程

可知:

此时氧气的体积为:

又有

则:

解得:

同理可求得氮气的终温

为:

取氧气和氮气为闭口系,则有能量方程:其中氮气和氧气的质量分别为:

可解得吸收的热量为:

(3)将过程表示在

图上,如图所示。

其中

则所需的加热量为: