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2017年南京工业大学能源科学与工程学院809工程热力学考研题库

  摘要

一、判断题

1. 因

对定温过程有

所以定温过程的吸(放)热量无法计算。( )

【答案】错 【解析】

是在定压情况下适用的,而在定温过程时不适用。

2. 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。

3. 热量不可能从低温热源传向高温热源。( )

【答案】错

【解析】根据热力学第二定律,热不可能自发的从低温物体转向高温物体。

4. 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

5. 工质吸热一定温度升高。( )

【答案】错

6. 露点温度其值等于空气中水蒸气分压力对应的饱和温度。( )

【答案】对

7. 闭口体统经过一不可逆过程,其熵变化一定大于零。( )

【答案】错

【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态,因而闭口系不可逆过程,熵变有可能小于零。

8. 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程,其多变指数n 满足过程( )

【答案】对

9. 理想气体不可能进行放热而升温过程。( )

【答案】错

时,则此过程为放热

【解析】由热力学第一定律可知,外界对气体做功,可实现气体放热斌且升温的

过程。

10.通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。( )

【答案】错

二、简答题

11.一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。

【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中,熵产是不可逆因素引起的部分,只能为正,或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分,为正、为负、为零均可,视情况而定。

12.有时为获得较高压力的压缩气体,往往采用多级压缩,问采用多级压缩有何好处?

【答案】采用多级压缩,可以使每一级的增压比不是很大,从而大大提高压缩机的容积效率。另外,采用多级压缩可以采用中间冷却措施,使高压级的压缩终温不会很高,少耗功。

13.什么是回热?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。

14.—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。

15.给出“热”和“功”的定义,并分析其异同。

【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量,功是热力系流通过边界而传递的能量,而全部效果可表现为举起重物。

相同点:二者均为过程量,都通过边界传递。

不同点:功是有规则的宏观运动能量的传递,在作功过程中往往伴随着能量形式的转化;热则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递,传热过程中不出现能量形式变化,功转变成热是无条件的,而热转变成功是有条件的。

16.某空气循环由下列三个可逆过程组成:由状态1压缩升压到画在

图和【答案】画出

图上。

图和

图如图所示。

经等温

接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性

17.如图所示的气缸活塞系统,气缸内气体压力为p ,曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为

活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。

【答案】

18.采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小?

【答案】当两级的增压比相等时,耗功量达到最小值。最小值为:

三、计算题

19.湿空气温度为

压力为100kPa ,测得露点温度为

【答案】露点温度是湿空气中的水蒸气分压力对应的饱和温度,所以有:

湿空气的相对湿度湿空气的比湿度:

计算其相对湿度及含湿量。已知