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2018年长沙理工大学能源与动力工程学院918工程热力学[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、判断题

1. 闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少。( )

【答案】错

2. 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。

3. 工质吸热后熵一定增加,而放热后熵一定减少。( )

【答案】错

【解析】依据熵的定义,

可逆时

増加,但放热后熵不一定减少。

4. 熵减小的过程不能发生。( )

【答案】错 5.

【答案】错

【解析】上式不仅只适应于理想气体,也只能用于可逆过程。 6.

适用于任意工质的可逆过程。( )

【答案】错

【解析】只适合与理想气体的的可逆过程。

7. 回热循环的热效率比郎肯循环高,但比功比朗肯循环低。( )

【答案】对

8. 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。

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不可逆时由此可知工质吸热后熵一定

只适应于理想气体,与过程的可逆与否无关。( )

9. 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。( )

【答案】错

【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。 10.在研宄热力系统能量平衡时,存在下列关系式:

【答案】错

( )

二、简答题

11.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。

12.

试画出蒸气压缩式热泵下的图,并用各状态点的焓表示出其制热系数。

【答案】

蒸气压缩式热泵下的

图如图图所示:

制热系数为

13.朗肯循环采用回热的基本原理是什么?

【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。

14.试述孤立系统的熵増原理?什么是补偿过程?

【答案】孤立系熵增原理是指,膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生,理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的,所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。

补偿过程指,如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减,但其总熵减小,则这种过程不可单独进行,除非外界的熵减过程作为补偿,使孤立系统熵增大,至少保持不变。

15.在稳定流动能量方程式中,哪几项能量是机械能形式?

【答案】稳定流动能量方程为:

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上述方程式中,

是机械能形式,三者分别代表进出口工质的动能差、热能

差、开口系与外界交换的轴功。

16.试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。

【答案】对未饱和空气,干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知,虽然总压力保持不变,由于空气含湿量的增加,水蒸气的分压力是不断增加的,因而通常湿球温度高于露点温度,同时由于蒸发的冷却作用,湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气,三者温度都相同。

17.压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0

, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。

18.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,

消耗的最小有用功,如冷量

三、计算题

19.境温度为在

的空气在定压下放热至

图上。已知

【答案】在定压下放热至

放出热量的有效能为:

代入数据,得:

因为系统经过不可逆过程的做工能力损失等于环境热力学温度与孤立系统熵增的乘积,故:

代入数据,得:

另外,若把热量全部放给环境,有效能损失的多少即为放出热量中有效能的多少,这样,也

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单位质量空气放出热量中的有效能(可用能)为多少?环

若将热量全部放给环境,则有效能损失为多少?将热量的有效能及有效能损失表示