2017年中南大学能源科学与工程学院952工程热力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、简答题
1. 写出下列计算式的适用条件
:件是任意工质的可逆过程。
2. 试画出蒸气压缩式热泵下的
【答案】蒸气压缩式热泵下的
【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程,或者实际气体的定容过程;②式的适用条
图,并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示:
图
制热系数为:
3. 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
4. 热量和功有什么相同的特征?两者的区别是什么?
【答案】热量和功是能量的不同表现形式,都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。
5. 什么是可逆过程?经历一个不可逆过程后,系统是否还能恢复原来的状态?为什么?
【答案】若系统在完成某一过程后,能够沿着该路径逆行而使系统及外界都回复到原来的状态,没有其他任何变化,则称此过程为可逆过程,否则则为不可逆过程。经历一个不可逆过程后,系统是能够恢复到原来的状态的。所谓不可逆过程,是指完成一个过程后,系统和外界不可能同时恢复到原来的状态,所以只有系统本身恢复到原来的状态是可能的,只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复到原来的状态。
6. 如图所示的气缸活塞系统,气缸内气体压力为p ,曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为
活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。
【答案】
图
7. 已知房间内湿空气的
【答案】沿温度值为
温度,试用
图定性的确定湿空气状态。
交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度
的温度线,与相对湿度线
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。
图
8. lkg 理想气体,从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力,如一个是可逆过程,另一个是不可逆过程,试:(1)画出两过程的
【答案】(1)
图及
图和
图;(2)比较两过程膨胀功的大小。
图如图所示。
图
9. 某完全气体初态压力为在
经绝热节流后压力为为
节流后
10.压力为
比体积为的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸
设环境压力为
且
请
图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】
三条等压线如图所示。节流前
损失即作功损失:
内,如图所示,现移去活塞上的重物,气缸内气体膨胀,待气体达新的平衡状态,活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功,有人计算如下:
对不对? 为什么?
图
【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的,虽然气体最终重又达到平衡状态,但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述,因此用
计算过程功是错误的。考虑到气
体膨胀的后果是体积增大,把活塞上推了 L ,过程中排斥大气,大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ,所以功为
这个功只可能是由气体作出。虽
然结果一样,但两个解题过程基于的概念不一样,前者是错误的。
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