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2017年南京航空航天大学能源与动力学院817工程热力学考研冲刺密押题

  摘要

一、简答题

1. 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。

2. 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。

【答案】如图所示。

为等熵过程,有为等压过程,有:

压过程中吸热量相等,如图中阴影部分。

3. 试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。

【答案】对未饱和空气,干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知,虽然总压力保持不变,由于空气含湿量的增加,水蒸气的分压力是不断增加的,因而通常湿球温度高于露点温度,同时由于蒸发的冷却作用,湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气,三者温度都相同。

4. 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。

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所以:

等熵过程中的技术功与等

(1)绝热节流过程中,

5. 有一发动机工作于该发动机能否实现?

【答案】

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。

的高温热源及

的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

故不可能实现。

6. 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

7. 试述准静态过程与可逆过程的区别。

【答案】(1)定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程;可逆过程是如果系统完成某一热力过程后,再沿原路径逆向进行时,能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。

(2)要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,且不存在任何耗散损失,在过程中没有任何能量的不可逆损失;准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡,在进行中系统与外界可以有不平衡势差,也可能有耗散现象发生,只要系统内部能及时恢复平衡,其状态变化还是准静态的。

(3)可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的,准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。

(4)可逆过程一定是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。

(5)实际过程总是在温差、压差作用下变化的,实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点:对于热力系统而言,两个过程都是由一系列平衡态所组成的,在曲线表示,都可用确定的状态参数变化描述过程。

8. 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。

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图上都能用连续

9. 系统经历了一不可逆过程,已知终态熵小于初态熵,能否判断该过程一定放出热量,为什么?

【答案】如果认为系统是闭口系,由如果认为系统是开口系,据题意有:

假设绝热,只要

10.写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式?

【答案】内能的表达式为:焓的表达式为:熵的表达式为:

必定放热。

二、计算题

11.1kg 压力为lbar 、温度为将湿空气温度提高到

水蒸汽饱和压力0.0234bar

;

气体常数

相对湿度

的湿空气,贮存于密闭刚性容器内。试计算

时, 对应

干空气的比

所需加入的热量、终态压力、相对湿度。已知:空气温度为

时,对应水蒸汽饱和压

【答案】依题意可知,该湿空气的含湿量为:

所以有湿空气初态和终态的焓分别为:

则将湿空气温度提高到

可知lkg 湿空气中干空气的质量为:所需加入的热量为:

可得终态压力为:

加热过程d 不变,即:

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可得相对湿度为: