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2017年兰州理工大学土木工程学院811工程热力学考研题库

  摘要

一、判断题

1. 在非准静态过程中,系统的技术功也可以表示为

【答案】错

2. 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。( )

【答案】错

3. 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。

4. 热力系是指所有参与热力过程的物体群。( )

【答案】错

5. 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

6. 在相同工况下,供暖系数一定大于制冷系数。( )

【答案】对 7.

【答案】对

8. 工质吸热后熵一定增加,而放热后熵一定减少。( )

【答案】错

【解析】依据熵的定义,

可逆时

不可逆时

由此可知工质吸热后熵一定

均表示的是状态参数之间的关系式,它们都是状态方程。( )

一定相同。( )

( )

増加,但放热后熵不一定减少。

9. 活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。( )

【答案】对

【解析】根据容积效率的计算结果

提高增压比,将减小容积效率,

所以若要获得较高压力,采用多级压缩、级间冷却的方法,就可以提高压气机的容积效率。

10.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

二、简答题

11.试验证下列热力学关系式哪一个正确?

【答案】根据理想气体状态方程可得:

可见,(1)式正确。

12.什么是回热?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。

13.

三块相同的金属块被加热到温度环境中缓慢冷却到再被冷却到环境温度

14.试在义。

【答案】如图所示。

其熵变为其熵变为

可知,

代入题中两式,

第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程

其熵变为的大小关系。

第二块在

第三块先与温度为的热源接触,达到平衡后

【答案】熵是状态量,熵变与过程无关,

图和

图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定

压缩比:

定容升压比:

定压预胀比:

15.实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里?如何减少?

【答案】(1)空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温,其工作原理图如1所示,

图如图2所示。

图 1 图 2

低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机,被绝热压缩提高压力,同时温度也升高,然后 进入冷却器,被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀,压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器,在换热器盘管内定压吸热,从而降低冷室的温度,空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。

(2)实际空气压缩式制冷中,压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦,故存在摩擦损失;冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的,故存在非平衡损失。

(3)要减少这些损失,只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中,常采用回热等措施,减小压缩、膨胀中的不可逆损失。

16.—个门窗敞开的房间,若室内空气的压力不变而温度升高了,问室内空气的总热力学能怎样变化?比热力学能又怎样变化?

【答案】室内空气的总热力学能不变,比热力学能增加。