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2016年浙江理工大学建筑与土木工程(专业学位)工程热力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

  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.

迈耶公式是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气?是否适用于地球大气中的水蒸气?

【答案】

因为迈耶公式

的推导中应用了理想气体的性质,所以迈耶公式一般适用

于理想气体,故不适用于动力工程中的高压水蒸气。

另外,地球大气压力较低,大气中的水蒸气的分压力更低一些,所以可将大气视为理想气体混合物,故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。

3. 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程,一个为可逆过程一个为不可逆过程,试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大,为什么?

【答案】工质经历相同的两个过程,

因此熵变

相同情况下,

相同。设

由于可逆过程

由此可知,不可逆过程相应外界熵变化量大。

4. lkg 理想气体,从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力,如一个是可逆过程,另一个是不可逆过程,试:(1)画出两过程的

【答案】(1)

图及

图和

图;(2)比较两过程膨胀功的大小。

图如图所示。

5. 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。

和的固体进行热交换,请推导说明达到热平

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。

6. 试画出蒸气压缩式热泵下的

【答案】蒸气压缩式热泵下的

图,并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示:

制热系数为:

7. 试从热力学角度分析,空调器的制冷和制热的机理。

【答案】机理如图所示。

空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环,外界对热机作功,从低温热源吸热,向高温热源放热。

制冷时,室内作为高温热源,热量被吸走,降温,达到制冷目的;制热时,室内作为低温热源,吸收热量,升温,达到制热目的。

8. 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的

图,用各点的状态参数写出:

(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:

图,可以得到:

蒸汽压缩制冷循环的吸热量为:

二、综合分析题

9. 空气在轴流压缩机中被绝热压缩,压力比为想气体,比热容取定值,气体常数

效率及压缩过程气体的熵变和过程作功能力损失

【答案】据题意,

初、终态温度分别为

和若空气作理

试计算压气机的绝热