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2017年北京市培养单位材料科学与光电技术学院814热工基础之工程热力学考研强化模拟题

  摘要

一、判断题

1. 两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。( )

【答案】错

2. (1)孤立系的热力状态不能发生变化。( )

(2)热力系统放热后,系统的熵一定减少。( ) 【答案】(1)错(2)错

【解析】(1)孤立系统与外界没有热量交换和能量交换,但是它的热力状态不是恒定不变的。 孤立系统的一切实际过程都会朝着熵增的方向发展,在极限情况(可逆过程)时维持系统熵不变。

(2

)根据

放热导致熵流

但是不可逆引起的熵产

的増加可能

会抵消熵流带来的熵的减少,所以系统的熵不一定是减少的。

3. 如果多级压缩的分级越多,且每两级之间均设置中间冷却措施,则压气机消耗的轴功将减少的越多。

【答案】对

4. 回热循环的热效率比郎肯循环高,但比功比朗肯循环低。( )

【答案】对 5.

适用于任意工质的可逆过程。( )

【答案】错

【解析】只适合与理想气体的的可逆过程。

6. 通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。( )

【答案】错

7. 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。( )

【答案】对

8. 对汽油机,压缩比越高越好。( )

【答案】错

9. 系统越接近寂态,其系统能容量的拥值越小。( )

【答案】对

10.判断题:蒸汽压缩制冷循环采用比热小的工质作制冷剂可以降低节流损失。( )

【答案】对

二、简答题

11.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:

12.试确定

定温

绝热

定容

图上一组等温线簇温度的大小和图上一组等容线簇比体积的大小。

所以

【答案】如图所示,取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2

。因

由于

所以,

即等温线簇中右上方的等温线的温度高。

也可以从能量关系分析:过点2作等熵线,因等熵线比等温线陡,故与过点1的等温线相交于点3。考察过 程2-3, 过程中,q=0, 同时,因

由于

因q=0, 故

所以过程功为正。据热力学第一定律解析式

因此

所以过程1-2体

如图所示,取等熵线与等比体积线簇相交于1、2、3, 考察过程1-2-3, 显然

据热力学第一定律解析式

积功为正,由此可得

参照上述方法,可导出

图上熵增大方向以及

图上等压线簇增大方向。

有哪些限制?

13.蒸汽动力循环中,蒸汽轮机排气压力个局部来看,在初态不变的前提下,装置全局分析,并非越低越好。

因为,

是否越低越好?降低

【答案】蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这

越低,蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多,当然有利。但是从

降低,必然要求凝汽器真空度升高,从而凝汽器换热面积增大,冷却水量增对,冷

却管径增大,使得冷却水泵耗功增加,导致制造成本、初投资和运行费用增加。

综合考虑这些因素,

降低未必带来整体装置经济性增加,这是一个经济性限制。还有蒸汽

降低,取决于排气温度是否降低,这个

必须在零度以上。

左右,这是降总要比冷却水温

轮机排汽为饱和湿蒸气,

排汽压力

高,才能有效冷却放热,而冷却水温度只能维持在低的传热学限制。还有个限制就是如果

综合这些因素之后,排汽温度大约为30摄氏度左右。所以大约为

太低了,则会造成y 2升高,导致汽轮机低压缸末级蒸汽

湿度过大,不利于汽机安全运行。

14.lkg 理想气体,从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力,如一个是可逆过程,另一个是不可逆过程,试:(1)画出两过程的

【答案】(1)

图及

图和

图;(2)比较两过程膨胀功的大小。

图如图所示。

15.绝热节流过程中,不向高温热源吸热、也不向低温源放热,同样产生功,是否违反第一定律?第二定律?

【答案】不违反第一定律,也不违反第二定律。 (1)绝热节流过程中,

根据热力学第一定律

知:

(2)状态发生变化,系统对外做出的功等于内能的减小。

16.膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别?有何联系?

【答案】对流动工质,微分形式能量方程:

所以有