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2017年江苏科技大学能源与动力工程学院806工程热力学考研导师圈点必考题汇编

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一、判断题

1. 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质不随时间而变化的状态。( )

【答案】对

2. 工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。( )

【答案】错

3. 对汽油机,压缩比越高越好。( )

【答案】错

4. —切不可逆循环的热效率均有

【答案】错

【解析】不可逆循环的效率仍然为

5. 对卡诺热机, 当高、低温热源温度恒定时,虽然循环净功増大,但循环的热效率也不变。( )

【答案】对

6. 熵増原理

【答案】对

7. 对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用。( )

【答案】对

8. 对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。( )

【答案】对

9. (1)水蒸气在汽轮机内膨胀作功,水蒸气热力学能的一部分转变为功输出,其余部分在冷凝器中释放,也就是

。( )

损失。( )

(2)水从高山流下,势能转变为动能,总能量守恒,但可用能减少,即( )

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( )

表明孤立系统的熵总是增加的,极限情况维持不变。( )

(3)水壶中烧水,有热量散发到环境大气中,这就是火无,而使水升温的那部分称之为

(4)孤立系统中( )

值不

【答案】(1)错(2)对(3)错(4)错

【解析】(1)因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态,系统就具备做功能力,即冷凝器中释放的能量中,有一部分

,不全部是

。根据热力学第一定律,总能量是守恒的,

组成。散发到环境大气和传递和

组成的。故题中命题错

为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的,其温度与压力和环境不平衡,所以在

(2)在水从高山流下来的实际过程中,是存在摩擦的,于是有部分机械能(势能加动能)克服摩擦转变成了热能,散发到了环境之中,变成了但是可用的机械能的量减少,即存在

损失。

(3)水壶中烧水,在水与加热热源之间传递的热量由误。

(4)贬值,也即

到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分,所以都是由

值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的,则不会出现能量的值不变,

而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的,不可避免地会发

生能量的贬值,退化成。

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。

二、简答题

11.某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜,在

时,制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时,

所以不可能实现。

室温下,

制冷温度为

12.简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的?克劳修斯不等式如何表达?

【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环,用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环,这些绝热线无限接近,认为组成无穷多个微卡诺循环,如图所示。

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分析循环,热效率为:

取代数值为负,对两边同时积分得:

即:

过程

组成可逆循环

因此,可得:

此即为克劳修斯等式。

依据卡诺定理,在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率,即

:

由于可逆热机效率

于是

若考虑

为代数值,则可写成:

所有微元循环加起来,考虑到不可逆循环过程,工质与热源温度有可能不等,

上面推导中的是热源温度,用表示,因而得到:

联立式

邵可得到克劳修斯积分不等式:

13.理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言,温度的关系如何?用数学表达式说明。

【答案】(1)(2)

对于确定的一种理想气体,为定值。所以

因为

是温度的单值函数,所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

14.对于简单可压缩系,系统只与外界交换哪一种形式的功?可逆时这种功如何计算?

【答案】在简单可压缩系统中,系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时,这种功的计算

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