2017年浙江工业大学动力工程专业基础和专业综合知识之工程热力学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1. 可逆过程与不可逆过程。
【答案】可逆过程:沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后,给系统和外界均没有留下任何影响;不可逆过程:沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后将给外界留下某种不可消除的影响。
二、简答题
2.
迈耶公式蒸气?
【答案】
因为迈耶公式
的推导中应用了理想气体的性质,所以迈耶公式一般适用
于理想气体,故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外,地球大气压力较低,大气中的水蒸气的分压力更低一些,所以可将大气视为理想气体混合物,故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
3. 在绝热良好的房间内,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。
【答案】一开始,人会感到凉爽,这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内,而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能,故空气温度降低,人感到凉爽。
随着时间的进行,冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中,空气的温度逐步回升。这样,房间内 的温度不会越来越低。
4. 测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的?如何球的绝热截留系数?
【答案】任意选定一种实际气体,使其通过装有多空塞的管道,令高压端的压力和温度稳定
在和相应
的
而在低压端,调节阀门开度,通过改变流量得到不同的压力
然后将这些点画
在
图上,得
到
并且得到
因
为
是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气?是否适用于地球大气中的水
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验,即
可得到一系列的等焓线,图中等焓线上任一点的斜率
即为
5. 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。
6. 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中,熵产是不可逆因素引起的部分,只能为正,或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分,为正、为负、为零均可,视情况而定。
7. 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。
及与
三、计算题
8. 活塞式压气机从大气吸入压力为0.1MPa
、温度为入喷管时空气压力为0.7MPa , 温度为
试求:(1)流经喷管的空气流量;
(2)压气机每小时吸入大气状态下的空气体积(3)压气机的耗功率; (4)将过程表示在T-S 上;
(5)要使气体在喷管中充分膨胀到大气压力,应采取什么措施?为什么?(空
气
)
;
的空气,
经
的多变过程压缩到
0.7MPa 后进入一储气筒,再经储气筒上的渐缩喷管排入大气,如图所示。由于储气筒的散热,进
已知喷管出口截面积为
图
【答案】
(1)在喷管出口处:
所以:
喷气管入口处:
喷气管出口处:
喷管出口的流速为:
所以可以得到流经喷管的空气流量为:
(2)根据空气流量折算体积流量:
(3)压气机把0.1MPa 的空气,经
的多变过程压缩到0.7MPa ,过程中耗功量为:
(4)将该过程表示在
图上如图所示。
图
1-2:为多变压缩过程;2-3:等压过程;3-4:等熵过程。 (5)因为
所以为了要使气体在喷管中充分膨胀到大气压力,可以选用缩放喷管,利
用已有的压 差,克服膨胀的不足,让气流在喷管中先被加速到声速,然后继续加速到超声速。
9.
湿空气温度为压力为100kPa ,
测得露点温度为
计算其相对湿度及含湿量。已知
【答案】露点温度是湿空气中的水蒸气分压力对应的饱和温度,所以有:
湿空气的相对湿度湿空气的比湿度:
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