2017年辽宁工程技术大学建筑工程学院945工程热力学(同等学力加试) 考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 热效率。
【答案】热效率是指用于做功的那部分热量与所消耗的总热量的比值。
二、简答题
2. 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
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. 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
5. 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
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。
6. 多变过程是否概括了所有热力过程?
【答案】
多变过程是指状态变化规律符合
的过程,每个特定的多变过程具有一个
不变的指数n ,即多变指数。显然,还存在不一定满足上述规律的热力过程。
7. 在温度为的环境中,质量温度为的冰自周围环境吸热融化为水,再继续吸热升温至环境温度损失大小。
【答案】过程的
图如图所示。 试在
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中,1-2水平线段为冰吸热融解的过程;2-3曲线为水吸热升温的过程;4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量;
表示冰、水的熵增量;
表示过程造成的熵产量;带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
三、计算题
8.
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
在
图
(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:
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:
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