2018年东北电力大学能源与动力工程学院822工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、名词解释
1. 热能(热力学能或内能)与热量。
【答案】热能是系统的一种储存能,它的大小取决于物质的种类以及其温度和物质的数量,通常热能就是内能。热量是系统与外界之间,穿越边界而传递的一种能量形式。热量传递的动力是二者的温度差。
2. 热效率。
【答案】热效率是指用于做功的那部分热量与所消耗的总热量的比值。
3. 含湿量。
【答案】指lkg 干空气中所含水蒸汽的质量。
二、计算题
4. 如图所示,容器A 中装有一氧化碳
压力为想气体,气体常数
温度为
A 。若要求压力平衡时气体的温度为
压力为
温度为
容器B 中装有一氧化碳
气体由B 流向
为理
②过程的吸热量
A 和B 之间用管道和阀门相连。现打开阀门
,
试求:①平衡时的终压力定容比热容
图
【答案】容器A 的体积
:容器5的体积
:取
中的气体为系统,系统中的总质量和总体积分别为:
所以可得终态时的气体压力为:
另外,系统不对外作功,所以吸热量为:
5. 某汽缸中盛有气体,首先经历一不可逆过程,从温度为能增加
交换,
已知热源经历上述两个过程后熵变化
求:(1)第一不可逆过程中气体对外所做的功。
(2)第二可逆过程中气体与热源交换的热量,气体所完成的功量。 【答案】(1
)依据闭口系热力学第一定律气体对外所做的功为:
(2
)因为
所以
:
其中,
所以
的热源中吸取
的热量,其内热源发生热
然后再经过一可逆过程,使气体恢复到初态,
该过程中只有气体与
第一个不可逆过程热源熵变为:
又因为
所以第二个过程的熵变为:
又由
可求得
:
则气体放热
即:
6. 有
空气,
初态参数为
问此过程的多变指数多少,膨胀功多少?工质热力学能变化多少? 【答案】
由多变过程方程
可得:
其中
,
所以多变指数为:
经历一可逆多变过程膨胀到
即第二个可逆过程热源吸热
因为
所以气体所完成的功量为:
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过程的膨胀功为:
工质热力学能变化为
:
7. 水蒸气稳定地流经直径为76m 的绝热水平管道,
则得管内某一截面上蒸汽的压力和温度分别为
和
在另一截面上相应的参数为
)。
表
和
试求:(1
)蒸汽在两截面处的流动速度 (
2
)质量流量
(3
)可用能损失(环境温度为水蒸气热力性质表如表所示。
【答案】(1)根据题意可知:
流动方程为:又因为
所以由
可得:
将上式与’
联立,解得:
(2)质量流量为:
(3)流动过程中的可用能损失为: