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2017年广东工业大学材料与能源学院838工程热力学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、判断题

1. 系统越接近寂态,其系统能容量的拥值越小。( )

【答案】对 2.

【答案】错

【解析】上式不仅只适应于理想气体,也只能用于可逆过程。

3. 熵减小的过程不能发生。( )

【答案】错

4. 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。( )

【答案】错

【解析】第二类永动机并不违背热力学第一定律。

5. 不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。( )

【答案】对

6. 不可逆过程必然导致摘增加。( )

【答案】错

【解析】不可逆过程中熵也可能减小。

7. 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。

8. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

9. 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程,其多变指数n 满足过程( )

【答案】对

只适应于理想气体,与过程的可逆与否无关。( )

时,则此过程为放热

10.在相同工况下,供暖系数一定大于制冷系数。( )

【答案】对

二、简答题

11.有一发动机工作于该发动机能否实现?

【答案】

12.试证明在压缩比

【答案】

相同的情况下,活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的

故不可能实现。

的高温热源及

的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平?为什么?

但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平,因为

远远高于

而在相同

温度区间到)内,将大大高于

13.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?

【答案】定压:

定温

绝热

定容

14.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。

15.绝热节流过程中,不向高温热源吸热、也不向低温源放热,同样产生功,是否违反第一定律?第二定律?

【答案】不违反第一定律,也不违反第二定律。 (1)绝热节流过程中,

根据热力学第一定律

知:

(2)状态发生变化,系统对外做出的功等于内能的减小。

16.对于理想气体,试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。

,故热力学能是温度【答案】根据理想气体模型,热力学能是气体分子热运能量(无内位能)的单值函数。

因为

所以焓也是温度的单值函数。

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的减少量两部分组成的。

18.压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么?若想减少压缩机所消耗的轴功,压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少?

【答案】应减少。

,若想减少压缩机所消耗的轴功,应接近定温过程,压缩过程的多变指数„

三、计算题

19.

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时,’图上表示其耗功大小

的终了状态:(1)增压比相同,均为

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:

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: