2018年西安交通大学人居环境与建筑工程学院805工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、判断题
1. 可逆过程一定是准静态过程。( )
【答案】对
【解析】因为一个可逆过程,首先应该是准平衡过程。
2. 理想气体绝热节流后温度不变。( )
【答案】对
3. 只要系统与外界无功量交换,则功量的畑流必为零。( )
【答案】错
4. 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和,或当场大气压减去真空度。( )
【答案】对
5. 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。( )
【答案】对
6. 系统分别经历某可逆和不可逆过程从同一初态到同一终态,则其熵变
【答案】对
【解析】熵是状态量,与过程无关。 7.
只适应于理想气体,与过程的可逆与否无关。( )
【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。
8. 熵减少的过程是可以发生的。( )
【答案】对
【解析】只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。
9. 抽气回热循环由于提高了效率,所以单位质量的水蒸气做功能力增加。( )
【答案】错
【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出,去加热低温冷却水,这样就使得相同的工质情况下,抽气回热循环做功小于普通朗肯循环,因而单位质量的水蒸气做功能
一定相同。( )
力降低。
10.孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。( )
【答案】对
【解析】根据熵増原理,孤立系统熵必定增加或不变。
二、简答题
11.什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:
12.水蒸气的朗肯循环,其放热过程为定温过程,吸热过程也有部分是等温的,而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利,可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低?
【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的,卡诺循环热效率也是最高的,但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利,真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少,则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比,在放热过程中,蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小,且工质保持定温,所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容,放热的终了,排气温度仍然高于环境的温 度,所以放热量较高。但是在吸热过程中,蒸汽动力循环吸热过程温度较低,而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体,使气体的平均吸热温度提高,在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下,蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。
13.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】
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图
14.如图1所示为湿空气中水蒸气的
图,
A 、B 两点在同一条等压线上,试在图中标出两点的
露点温度, 比较两点相对湿度的大小。
图1
【答案】图1中等压线上的A
、B 两点的露点温度相等,如图
2所示,均等于相对湿度不等:
但是两点的
图2
15.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。
图
分析
循环,热效率为:
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