2017年扬州大学1512工程热力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1. 比热容。
【答案】指单位质量的物体温度变化1时所吸收的热量。
二、简答题
2. 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和?为什么?应该怎样计算?
【答案】因合流过程常伴有熵产,故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
3. 均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温和
不改变,杆子任意截面的温度
和的两物体之间(图)。经验告诉我们,只要
也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态?
图
【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界(温度为
和
的两个物体)的作用下才成立的,如果撤除
和
的两个物体,杆子各截面将逐渐趋
于均匀一致,所以杆子是处于稳 定状态而非平衡状态。由此可得,平衡必稳定;稳定未必平衡。
4. 反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个?写出其定义式。
【答案】
室温下,
制冷温度为
5. 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。
6. 什么是制冷系数?试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。
【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值,即
如图所示,逆卡诺循环制冷系数的表达式为:
图
7. 为什么
图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些?
有
为
图上定容曲线斜率,该
【答案】对定容过程,
根据斜率与比热成反比例。
对定压过程,根据
热成反比例。
有
为图上定压曲线斜率,该斜率与比
因为定压比热容大于定容比热容,所以可知过
图上任一点的定容线陡于定压线。
三、计算题
8. 一个位于室外的R-12氟利昂密封容器,容积为
初始时充满了压力为651.6kPa ,质量为
1248kg 的R-12。白天在室外阳光的照射下,由于传热,发生了一个定容过程,终了时容器内的R-12达到了饱和蒸汽状 态,试计算下列物理量:(1)初始时R-12的温度;(2)终了时R-12的温度和压力;(3)过程中传给R-12的热 量。饱和氟利昂与饱和氟利昂蒸汽参数如表所示。
表
【答案】(1)由题意,可求得初始时R-12的比体积为:
因为的温度为:
(2)不妨设终了时R-12的温度和压力分别为
则有:
则此时R-12的处于液、气两相共存状态,所以初始时R-12
可得:
(3)以密封容器内R-12为研宄对象,依据热力学第一定律,列能量方程:
由题意可知,初始时R-12的干度和比热力学能分别为:
设终了时R-12的比热力学能为
则有:
解得:
这样,可求得该过程中传给R-12的热量为:
9. 10kg 空气,初态为
【答案】依题意可知
所以有:
其中
定压放热过程2-3满足热力学第一定律解得终温:
系统的熵变为:
外界环境的熵増为:
定容放热到后,再定压放热试求空
气
空气内能、焓、熵的变化量以及环境的熵变量。已知环
境
取空气的闭口系,则定容放热过程1-2满足热力学第一定律
其中
空气内能和焓的变化分别为:
则有:
则有:
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