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2016年东华大学信息科学与技术学院F1001工程热力学考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 什么是回热?试解释在热机循环中若能采取回热措施,从热力学角度简单说来将会带来什么好处?

【答案】回热是指,在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下,利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说,循环输出的净功不变,但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少,向低温热源的放热量也减少,因而可以提高循环的热效率。

2. 写出下列计算式的适用条件:件是任意工质的可逆过程。 3.

某完全气体初态压力为在

【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程,或者实际气体的定容过程;②式的适用条

经绝热节流后压力为为

节流后

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:

4. 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。

图如图所示。

【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

5. 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。

6. 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:

7. 如图所示,

定温分别为

绝热

定容

的大小。

图上的圆周上的四个点,是比较

【答案】由热力学第一定律可知,因为热力学能又根据

图,有

是状态参数,只和状态有关,所以:

所以有:

的固体进行热交换,请推导说明达到热平

8. 两个质量和比热(cm )相同,温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。

【答案】该热交换过程如图所示。

如果此系统熵增大于零,则过程不可逆。

直接传热,则平衡温度,有

所以过程不可逆。

二、综合分析题

9. 某容器被一刚性壁分成两部分,在容器的不同部位安装有压力表,如图所示。压力表B 上的读数为 75kPa , 压力表C 上的读数为及容器两部分内空气的绝对压力。

【答案】因为又

所以

10.空气的初态为

两种压缩过程功量的大小。空气:

【答案】(1)可逆定温压缩过程。 据理想气体状态方程

可知初状态下体积

定温过程,即

因此有

即定温压缩终态参数为等温过程,内能变化为零,即压缩功

据热力学第一定律该过程放出热量

(2)可逆绝热压缩过程。

如果大气压力为97kPa ,试确定压力表A 上的读数

今压缩2kg 空气,使其容积为原来的

若分别进行可逆

定温压缩和可逆绝热压缩,求这两种情况下的终态参数,过程热量、功量以及内能的变化,比较