2016年浙江大学建筑工程学院工程热力学考研复试题库
● 摘要
一、简答题
1. 什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为的露点温度较高?
【答案】露点温度(dew temperature )是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,但一般用它来表示湿度 呢。这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
的湿空气:
则有
所以两个状态的露点温度相等。
和
的湿空气,哪个状态
2. 刚性绝热容器分隔成两部分(图,一部分装气体,一部分抽成真空,中间是隔板。问:(1)取气体为系统,若突然抽去隔板,系统是否作功?(2)设真空部分装有许多隔板,每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块,气体(系统)是否作功?(3)上述两种情况从初态变化到终态,其过程是否都可在
图上用实线表示?
【答案】(1)系统不作功,因为功是通过边界传输的能量,当取气体为系统时,系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器,而容器是刚性的,所以没有能量传递输出边界,也就没有作图功。
(2)系统仍不作功。 (3)第一种情况不能在板数量是有限值,则过程不能在穷小,则过程可以在
图上用实线表示,因为过程不是准静态过程;第二种情况,若隔图上用实线表示;若隔板数量无穷多,且每两块隔板间距离无
图上用实线表示,因为每抽去一块隔板,系统偏离平衡状态无穷小,且很
快恢复平衡,而每个平衡态都可用图上一 点表示,无穷多的点连成一条实线。
图
3. 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。
4. 如图1所示,在
图上所示循环1-2-3-1中,2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热
量,放热量,净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。
图1 图2
【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示,其中:吸热量:面积放热量:面积净工量:面积做功能力损失:面积
面积
也即吸热量-放热量;
5. 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上,如图所示。设工质为理想气体,其比热为定值。试问
与
哪个大?为什么?
图
【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上
,
所以
图,用各点的状态参数写出:
6. 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
所以
又因为
(1)朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 (2)制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图如图所示。
(1)参考
郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环
图,可以得到:
的定压加热过程,吸热量:
的过程,在冷凝器中进行,放热量:
做工量:
朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为
汽轮机中,做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩,接受功量为
相对于汽轮机做功来说很小,故有热效率:
(2)参考上面的压缩机耗功为:制冷系数为:
7. 有一发动机工作于该发动机能否实现?
【答案】
图,可以得到:
的高温热源及
的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为:
故不可能实现。
8. 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:
二、综合分析题