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2017年兰州理工大学能源与动力工程学院811工程热力学考研题库

  摘要

一、判断题

1. 熵増原理

【答案】对

2. 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

3. 对汽油机,压缩比越高越好。( )

【答案】错

4. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

5. 熵减小的过程不能发生。( )

【答案】错

6. —台制冷机,在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热,则其供热系数始终比制冷系数大1。( )

【答案】对

7. 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。( )

【答案】对

8. 绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵増。( )

【答案】对

9. 在研宄热力系统能量平衡时,存在下列关系式:

【答案】错

10.制冷系数是大于1的数。( )

【答案】错

【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值,可能大于1,也可能小于1。

( )

表明孤立系统的熵总是增加的,极限情况维持不变。( )

二、简答题

11.什么是回热?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。 12.系统经历了一不可逆过程,已知终态熵小于初态熵,能否判断该过程一定放出热量,为什么?

【答案】如果认为系统是闭口系,由如果认为系统是开口系,据题意有:

假设绝热,只要

13.为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应?

【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温,所以呈现节流冷效应。

14.如图1所示,在

图上所示循环1-2-3-1中,2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热

必定放热。

量,放热量,净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。

图1 图2

【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示,其中:吸热量:面积放热量:面积净工量:面积

做功能力损失:面积

面积

也即吸热量-放热量;

15.热量和功有什么相同的特征?两者的区别是什么?

【答案】热量和功是能量的不同表现形式,都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。

16.写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式?

【答案】内能的表达式为:焓的表达式为:熵的表达式为:

17.对于理想气体,试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。

,故热力学能是温度【答案】根据理想气体模型,热力学能是气体分子热运能量(无内位能)的单值函数。

因为

所以焓也是温度的单值函数。

18.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。

19.试确定图上一组等温线簇温度的大小和

图上一组等容线簇比体积的大小。

所以

【答案】如图所示,取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2

。因

由于

所以,

即等温线簇中右上方的等温线的温度高。

也可以从能量关系分析:过点2作等熵线,因等熵线比等温线陡,故与过点1的等温线相交于点3。考察过 程2-3, 过程中,q=0, 同时,因

由于

所以过程功为正。据热力学第一定律解析式