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2018年东北电力大学能源与动力工程学院822工程热力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 饱和湿蒸气与饱和湿空气。

【答案】

湿蒸气是一种化学成分

构成的,而饱和湿空气是空气和水蒸气多种化学成分构

成的;饱和湿蒸气是饱和液体(水)和干饱和蒸汽的混合物,其中水和蒸汽都是饱和的;饱和湿空气虽是干空气和水蒸气的混合物,其中水蒸气是饱和的,但空气远未达到饱和。

2. 理想气体与实际气体。

【答案】二者差异在体积和作用力上,理想气体分子本身无体积,分子间无作用力,而实际气体恰恰相反。

3. 多变过程和多变指数。

【答案】多变过程是气体基本热力过程的一种概括,多变过程中气体和外界之间既有功的变换,又有热的变化,

多变过程方程式为

式中n 为常数,称为多变指数。

二、计算题

4. 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。

【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

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则此时R-12的处于液、气两相共存状态,所以初始时R-12

则有:

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:

5.

理想气体,

由环境状态

分别经等温压缩和等熵压缩,达到不同

(2)压缩比相同,均为

【答案】如图所示。

试分别计算不同终了状态’图上表示其耗功大小

的终了状态:(1)增压比相同,均为

时,等温和等熵两种过程下所消耗的技术功的大小,并

(1

)依据理想气体状态方程

可求得初始状态时气体的体积为:

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又由可知终了状态时,气体的压强为

等温压缩时消耗的功为:

等熵压缩时,

依据因而解得:

等熵压缩时消耗的功为:

(3

)压缩比为

时,等温压缩时消耗的功为:

等熵压缩时消耗的功为:

6. 对一容积为为

压力

绝热刚性容器充氧气。充气气源的温度

则容器内压力达

压力

若充气前容器内

可得

为真空,那么当容器内压力达到时,充入了多少氧气?若充气前容器内还有氧气,温度

时,又能充入多少氧气?氧气:

取容器空间为系统,绝热,功为0; 开口。

【答案】

依据能量守恒方程

可得充气后的温度T 2为:

又依据理想气体状态方程

可得充气后气体的质量m 为:

又可求得充气前的质量m 为:

由能量守恒定律

可知

为:

即为充入的氧气量。

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