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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仿真模拟题

  摘要

一、判断题

1. 熵増原理

【答案】对

2. 不可逆过程必然导致摘增加。( )

【答案】错

【解析】不可逆过程中熵也可能减小。

3. 对于过热水蒸气,干度( )

【答案】错

4. 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。

5. 工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变。( )

【答案】对

6. 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

7. 对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。( )

【答案】对

8. —台制冷机,在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热,则其供热系数始终比制冷系数大1。( )

【答案】对

9. 容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。( )

【答案】错

10.喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同,但各截面上的流量相同。( )

【答案】对

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表明孤立系统的熵总是增加的,极限情况维持不变。( )

一定相同。( )

二、简答题

11.某完全气体初态压力为在

经绝热节流后压力为为

节流后

12.一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。

【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中,熵产是不可逆因素引起的部分,只能为正,或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分,为正、为负、为零均可,视情况而定。

13.试述下列各项中两个概念之间的区别:

(1)闭口系统和孤立系统。 (2)绝热过程和定熵过程。 (3)可逆循环和逆向循环。

【答案】(1)闭口系是指系统与外界没有物质交换;而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。

(2)绝热过程指过程中,系统与外届没有热量交换;而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程,但不可逆的绝热过程不是定熵过程。

(3)可逆过程是指系统经过一个过程后,可以使得系统和外界同时恢复到初始状态,而不引起变化的过程,而逆向过程是指过程的方向在图或图上是逆时针。

14.什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:

15.在最高温度及最高压力一定时,活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的?试利用

图进行分析。

【答案】在最高温度及最高压力一定时,活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是

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设环境压力为且请

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:

图如图所示。

16.画出蒸汽压缩制冷系统的

【答案】蒸汽压缩制冷系统的

图,并说明各过程是在哪个设备中完成的。

图如图所示。

其中,

在压缩机中完成;

在冷凝器中完成;

在节流阀中完成;

在冷藏库(蒸发

器)中完成。 17.采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小?

【答案】当两级的增压比相等时,耗功量达到最小值。最小值为:

18.试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。

【答案】开口系统能量方程的一般表达式为:

式中

为开口系与外界交换的热量

为开口系控制容积内的储存能的变化量

为进口处工质的焓

为出口处时工质的焓值、动能及位能;

值、动能及位能;

为开口系何外界输出的轴功。

三、计算题

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