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2017年浙江农林大学工程热力学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、名词解释

1. 熵増原理。

【答案】熵増原理是指孤立系统内部发生不可逆变化时,孤立系统的熵増大,极限情况(发生可逆变化)时,熵保持不变,使孤立系统减小的过程不可能出现的现象。即孤立系统的熵可以增大或保持不变,但不可能减小。

二、简答题

2. 两个质量和比热(cm )相同,温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。

【答案】该热交换过程如图所示。

的固体进行热交换,请推导说明达到热平

如果此系统熵增大于零,则过程不可逆。 直接传热,则平衡温度,有

所以过程不可逆。

3. 试述下列各项中两个概念之间的区别:

(1)闭口系统和孤立系统。 (2)绝热过程和定熵过程。 (3)可逆循环和逆向循环。

【答案】(1)闭口系是指系统与外界没有物质交换;而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。

(2)绝热过程指过程中,系统与外届没有热量交换;而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程,但不可逆的绝热过程不是定熵过程。

(3)可逆过程是指系统经过一个过程后,可以使得系统和外界同时恢复到初始状态,而不引

起变化的过程,而逆向过程是指过程的方向在图或图上是逆时针。

4. 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】

5.

某完全气体初态压力为在

经绝热节流后压力为为

节流后

6. 某系统处于某一状态,该系统的Exergy 指的是什么?

【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时,理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。

做出的最大有用功,如

消耗的最小有用功,如冷量

7. 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:

设环境压力为

图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】

三条等压线如图所示。节流前

损失即作功损失:

三、计算题

8. 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:

经历一可逆多变过程膨胀到

其中,

所以多变指数为:

过程的膨胀功为:

工质热力学能变化为:

9. 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

在另一截面上相应的参数为

)。

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: