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2017年宁波大学工程热力学(同等学力加试科目)复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 熵増原理。

【答案】熵増原理是指孤立系统内部发生不可逆变化时,孤立系统的熵増大,极限情况(发生可逆变化)时,熵保持不变,使孤立系统减小的过程不可能出现的现象。即孤立系统的熵可以增大或保持不变,但不可能减小。

二、简答题

2. 某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜,在

时,制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时,

3. 试述准静态过程与可逆过程的区别。

【答案】(1)定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程;可逆过程是如果系统完成某一热力过程后,再沿原路径逆向进行时,能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。

(2)要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,且不存在任何耗散损失,在过程中没有任何能量的不可逆损失;准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡,在进行中系统与外界可以有不平衡势差,也可能有耗散现象发生,只要系统内部能及时恢复平衡,其状态变化还是准静态的。

(3)可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的,准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。

(4)可逆过程一定是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。

(5)实际过程总是在温差、压差作用下变化的,实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点:对于热力系统而言,两个过程都是由一系列平衡态所组成的,在曲线表示,都可用确定的状态参数变化描述过程。

4. 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言,温度的关系如何?用数学表达式说明。

【答案】(1)(2)

对于确定的一种理想气体,为定值。所以

因为

是温度的单值函数,所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

图上都能用连续

所以不可能实现。

室温下,

制冷温度为

及与

5. —个门窗敞开的房间,若室内空气的压力不变而温度升高了,问室内空气的总热力学能怎样变化?比热力学能又怎样变化?

【答案】室内空气的总热力学能不变,比热力学能增加。

6. 若热力学第一定律表达式写作

经绝热节流后压力为为

节流后

设环境压力为

那么该式的使用条件是什么?为什么?

【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时,系统膨胀功才等于

7.

某完全气体初态压力为在

图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】

三条等压线如图所示。节流前

损失即作功损失:

三、计算题

8. 质量分数为

的氧气和

的氮气混合。求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。

【答案】本题考查混合气体的参数计算方法。 折合气体常数为:

折合摩尔质量为:

9.

理想气体,

由环境状态分别经等温压缩和等熵压缩,达到不同

(2)压缩比相同,均为

试分别计算不同终了状态’图上表示其耗功大小

的终了状态:(1)增压比相同,均为

时,等温和等熵两种过程下所消耗的技术功的大小,并

【答案】如图所示。

(1

)依据理想气体状态方程可求得初始状态时气体的体积为:

又由可知终了状态时,气体的压强为:

等温压缩时消耗的功为:

等熵压缩时,依据因而解得:

等熵压缩时消耗的功为:

(3)压缩比为

时,等温压缩时消耗的功为:

等熵压缩时消耗的功为:

10.水蒸气稳定地流经直径为76m 的绝热水平管道,则得管内某一截面上蒸汽的压力和温度分别为

在另一截面上相应的参数为

)。

试求:(1)蒸汽在两截面处的流动速度 (2)质量流量

(3)可用能损失(环境温度为水蒸气热力性质表如表所示。

可得:

【答案】(1)根据题意可知: