2017年郑州轻工业学院工程热力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1. 含湿量。
【答案】指lkg 干空气中所含水蒸汽的质量。
二、简答题
2. 若封闭气缸内的湿空气定压升温,问湿空气的
如何变化?
【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温,则混合气体中的水蒸气的温度也升高,对应的饱和压力也一起升高,但是由于混合气体的压力一定,所以水蒸气的质量和分压不变,因此,湿空
气的焓
升高,相对湿度
由于
不变和
增大而下降,含湿量
由于混合气体的成
分未改变而不变。
3. 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。
4. 什么是热力系统?热力系统可分为几类?
【答案】通常根据研究问题的需要,人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象,这种空间内的物质的总和称为热力学系统,简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统;简单系统、绝热系统和孤立系统;均匀系统和非均匀系统;单元系统和多元系统等。
5. 什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为和的湿空气,哪个状态的露点温度较高?
【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。
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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. 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中,熵产是不可逆因素引起的部分,只能为正,或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分,为正、为负、为零均可,视情况而定。
三、计算题
8. 空气压缩制冷装置的空压机,吸入来自低温室的空气,吸气压力压缩机中被绝热压缩至使其温度升至
温度
在然后进
后进入冷却器,在其中定压冷却,温度降低至
入膨胀机在其中绝热膨胀至初始压力而进入低温室,空气在低温室中定压吸取被冷却物体的热量
再被吸入压缩机。
求:(1)空气进入低温室时的温度。 (2)循环的理论功。 (3)装置的制冷系数。
(4)相同温度范围内逆卡诺循环的制冷系数。 已知空气的
图
【答案】如图所示,3-4为绝热膨胀。 依题意可知:
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所以空气进入低温室时的温度为:
(2)同理可求得:各过程的热量交换大小为: 2-3过程:4-1过程:循环的理论功为:
(3)制冷系数为:
(4)相同温度范围内逆卡诺循环的制冷系数为:
9. 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。
表
【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
则有:
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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
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