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2017年山东理工大学交通与车辆工程学院826工程热力学考研强化模拟题

  摘要

一、判断题

1. 对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。( )

【答案】对

2. 湿空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的含量就越大。( )

【答案】错

【解析】相对湿度是水蒸气分压力与相同温度下的饱和压力的比值,因此不同温度下的湿空气的相对湿度没有可比性,不能得到空气中水蒸气含量多少的结论。

3. 对所研宄的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。( )

【答案】对

4. 在

时,干球温度t 湿球温度

和露点温度不相等。( )

【答案】错

5. 压缩空气制冷装置循环的制冷系数纟越大,其制冷量越小。( )

【答案】错 【解析】制冷系数

一般C 越大,吸热量

越大,制冷量大。

6. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )

【答案】错

7. 在

图中,理想气体的定压线比定容线陡。( )

【答案】错

【解析】在图中,理想气体的定容线比定压线陡

8. 实际蒸汽动力,装置与燃气轮机装置,采用回热后每千克工质作功量均增加。( )

【答案】错

【解析】采用回热后,总的热效率提高,但是工质质量不变的前提下输出功减少,因而单位质量公职的做功量减少。

9. 热力系统没有通过外界交换能量,系统的热力状态也可能发生变化。( )

【答案】对

【解析】若系统内部发生不可逆过程,则熵增。系统的热力状态发生变化。

10.热力系是指所有参与热力过程的物体群。( )

【答案】错

二、简答题

11.未饱和湿空气经历绝热加湿过程,其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化?

【答案】干球温度降低,湿球温度不变,露点温度不变。

12.膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别?有何联系?

【答案】对流动工质,微分形式能量方程:

所以有

13.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

14.闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程能否实现,为什么

【答案】能实现。对于可逆过程的熵有:增为:

因此该过程可以实现。

15.试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。

【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。

反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。

根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。

则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

16.什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为的露点温度较高?

和的湿空气,哪个状态

【答案】露点温度(dew temperature )是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,但一般用它来表示湿度 呢。这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

的湿空气:

则有

所以两个状态的露点温度相等。

17.理想气体进行定温膨胀时,可从单一恒温热源吸入的热量,将之全部转变为功对外输出,是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾?

【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为:不可能从单一热源吸热,并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中,因为热力学能不变,故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出,但是在这个过程中,工质的状态发生了变化,所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功,但是输出的功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中

18.试述下列各项中两个概念之间的区别:

(1)闭口系统和孤立系统。 (2)绝热过程和定熵过程。 (3)可逆循环和逆向循环。

【答案】(1)闭口系是指系统与外界没有物质交换;而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。

(2)绝热过程指过程中,系统与外届没有热量交换;而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程,但不可逆的绝热过程不是定熵过程。

(3)可逆过程是指系统经过一个过程后,可以使得系统和外界同时恢复到初始状态,而不引起变化的过程,而逆向过程是指过程的方向在

图或

图上是逆时针。

的减少量两部分组成的。

三、计算题

19.—压气机,要求将温度为295K 的空气从0.1MPa 压缩到0.6MPa 。则此压气机的压比为多少?如果采用 单级压缩,压缩过程为可逆绝热,问压缩每kg 空气需要耗功多少?如果采用两级压缩,级间最大程度冷却时, 最有利的中间压力为多少?压缩功又为多少?

【答案】此压气机压比为绝热指数为: