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2018年北京市培养单位材料科学与光电技术学院814热工基础之工程热力学考研基础五套测试题

  摘要

一、判断题

1. 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。

2. 熵减少的过程是可以发生的。( )

【答案】对

【解析】只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。

3. 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

4. 理想气体经历一可逆定温过程,由于温度不变,则工质不可能与外界交换热量。( )

【答案】错

【解析】如果气体同时与外界有功的交换,就会与外界交换热量,如定温膨胀过程。

5. 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置,采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。( )

【答案】对

【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说,采用回热后,平均吸热温度升高,于是热效率也得到提高。

6. 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。( )

【答案】对

【解析】根据熵増原理,孤立系统熵必定增加或不变。

7. 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。

8. 对汽油机,压缩比越高越好。( )

【答案】错

9. 闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少。( )

【答案】错

10.抽气回热循环由于提高了效率,所以单位质量的水蒸气做功能力增加。( )

【答案】错

【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出,去加热低温冷却水,这样就使得相同的工质情况下,抽气回热循环做功小于普通朗肯循环,因而单位质量的水蒸气做功能力降低。

二、简答题

11.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。

12.绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分(图),分别有某种气体,B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动,但两部分气体不能相互渗透。合上电闸,B 侧气体缓缓膨胀。问:(1)取A 侧气体为系 统,是什么系统;(2)取A 侧和B 侧全部气体为系统(不包括电热丝),是什么系统;(3)取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统,是什么系统;(4)取图中虚线内为系统,是什么系统?

【答案】(1)闭口绝热系,因为系统仅与外界交换功;

(2)闭口系,系统与电热丝交换热量;

(3)闭口绝热系,因为系统仅与外界交换电能,没有热量越过边界;

(4)孤立系。

13.气体在喷管中流动,欲使超间速气加速,应采用什么形式的喷管?为什么?

【答案】由题意可知

此时的马赫数故要使超音速气流加速,必须增大喷灌的截面积,所以用渐扩喷管增加流速。

14.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。

15.

已知房间内湿空气的温度,试用图定性的确定湿空气状态。

【答案】

沿温度值为的温度线,

与相对湿度线交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度值为?的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数,如图所示。

16.什么是化学反应的热效应?若反应物和生成物均为理想气体,那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系?

【答案】当系统经历一个化学变化时,当系统只做容积变化功,且所得生成物和反应物的温度相等时,这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。

其中定压热效应为:

定容热效应为:

所以二者有如下关系:

17.给出“热”和“功”的定义,并分析其异同。

【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量,功是热力系流通过边界而传递的能量,而全部效果可表现为举起重物。

相同点:二者均为过程量,都通过边界传递。

不同点:功是有规则的宏观运动能量的传递,在作功过程中往往伴随着能量形式的转化;热则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递,传热过程中不出现能量形式变化,功转变成热是无条件的,而热转变成功是有条件的。

18.

若热力学第一定律表达式写作那么该式的使用条件是什么?为什么?

【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时,

系统膨胀功才

等于