2017年长沙理工大学能源与动力工程学院828工程热力学考研题库
● 摘要
一、判断题
1. 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
2. 判断题:在蒸汽压缩制冷循环中,所选用的制冷剂液体比热越小,那么节流过程引起的损失就越小。( )
【答案】对
3. 在图中,理想气体的定压线比定容线陡。( )
【答案】错
【解析】在图中,理想气体的定容线比定压线陡
4. 净流动功的大小仅取决于系统进出口工质状态而与工质经历的过程无关。( )
【答案】对
5. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )
【答案】错
6. 稳定状态不一定是均匀状态。( )
【答案】对
7. 熵减少的过程是可以发生的。( )
【答案】对
【解析】只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。
8. (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。
9. 工质经一不可逆循环后其熵一定增加。( )
【答案】错
【解析】工质经一不可逆循环后其熵是不变的。
10.当蒸汽的温度高于饱和温度时,称该蒸汽为过热蒸汽。( )
【答案】错
【解析】当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时,该蒸汽为过热蒸汽。
二、简答题
11.试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。
反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
12.什么是制冷系数?试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。
【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值,即
如图所示,逆卡诺循环制冷系数的表达式为:
图
13.均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温和 不改变,杆子任意截面的温度和的两物体之间(图)。经验告诉我们,只要也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态?
图
【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界(温
度为和的两个物体)的作用下才成立的,如果撤除和的两个物体,杆子各截面将逐渐趋
于均匀一致,所以杆子是处于稳 定状态而非平衡状态。由此可得,平衡必稳定;稳定未必平衡。
14.在绝热良好的房间内,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。
【答案】一开始,人会感到凉爽,这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内,而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能,故空气温度降低,人感到凉爽。
随着时间的进行,冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中,空气的温度逐步回升。这样,房间内 的温度不会越来越低。
15.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。
16.写出熵和焓的定义式,理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式:
17.未饱和湿空气经历绝热加湿过程,其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化?
【答案】干球温度降低,湿球温度不变,露点温度不变。
焓的定义式:图上都能用连续 理想气体定容过程焓的变化: