2017年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、判断题
1. 对所研宄的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。( )
【答案】对
2. 实际蒸汽动力,装置与燃气轮机装置,采用回热后每千克工质作功量均增加。( )
【答案】错
【解析】采用回热后,总的热效率提高,但是工质质量不变的前提下输出功减少,因而单位质量公职的做功量减少。
3. 在研宄热力系统能量平衡时,存在下列关系式:
【答案】错
4. 不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。( )
【答案】对
5. 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程,其多变指数n 满足过程( )
【答案】对
6. 表达式
【答案】对
7. 节流过程是一个等焓过程。( )
【答案】错
【解析】节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓 值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。
8. 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。
适用于任意热力过程。( )
时,则此过程为放热
( )
9. 热力系是指所有参与热力过程的物体群。( )
【答案】错
10.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
二、简答题
11.三块相同的金属块被加热到温度境中缓慢冷却到被冷却到环境温度
其熵变为其熵变为
第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程
其熵变为的大小关系。
第二块在环
第三块先与温度为
的热源接触,达到平衡后再
【答案】熵是状态量,熵变与过程无关,
12.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】
是状态量;
是过程量。
13.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。
14.绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分(图),分别有某种气体,B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动,但两部分气体不能相互渗透。合上电闸,B 侧气体缓缓膨胀。问:,(1)取A 侧气体为系 统,是什么系统;(2)取A 侧和B 侧全部气体为系统(不包括电热丝)是什么系统;(3)取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统,是什么系统;(4)取图中虚线内为系统,是什么系统?
图
【答案】(1)闭口绝热系,因为系统仅与外界交换功; (2)闭口系,系统与电热丝交换热量;
(3)闭口绝热系,因为系统仅与外界交换电能,没有热量越过边界; (4)孤立系。
15.试验证下列热力学关系式哪一个正确?
【答案】根据理想气体状态方程可得:
可见,(1)式正确。
16.测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的?如何球的绝热截留系数?
【答案】任意选定一种实际气体,使其通过装有多空塞的管道,令高压端的压力和温度稳定
在和相应
的
而在低压端,调节阀门开度,通过改变流量得到不同的压力
然后将这些点画
在
图上,得
到
并且得到
因
为
可知,
代入题中两式,
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验,即
可得到一系列的等焓线,图中等焓线上任一点的斜率
即为
17.理想气体进行定温膨胀时,可从单一恒温热源吸入的热量,将之全部转变为功对外输出,是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾?
【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为:不可能从单一热源吸热,并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中,因为热力学能不变,故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出,但是在这个过程中,工质的状态发生了变化,所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功,但是输出的功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中的减少量两部分组成的。
18.闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程能否实现,为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有:增为:
因此该过程可以实现。
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
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