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2018年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、判断题

1. 闭口体统经过一不可逆过程,其熵变化一定大于零。( )

【答案】错

【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态,因而闭口系不可逆过程,熵变有可能小于零。

2.

表达式

【答案】对

3. 使系统熵増大的过程必为不可逆过程。( )

【答案】错

【解析】熵是状态量,系统熵是否增大只取决于系统初始和终了的状态,与过程是否可逆无关。

4. 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。( )

【答案】对

5. 理想气体在绝热容器中作自由膨胀,

则气体温度与压力的表达式为

【答案】对

6. 热量不可能从低温热源传向高温热源。( )

【答案】错

【解析】根据热力学第二定律,热不可能自发的从低温物体转向高温物体。

7. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

8. 在研宄热力系统能量平衡时,存在下列关系式:

【答案】错

9. 可逆过程一定是准静态过程。( )

【答案】对

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适用于任意热力过程。( )

( )

( )

【解析】因为一个可逆过程,首先应该是准平衡过程。

10.稳定状态不一定是均匀状态。( )

【答案】对

二、简答题

11.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。

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,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„

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.有时为获得较高压力的压缩气体,往往采用多级压缩,问采用多级压缩有何好处?

【答案】采用多级压缩,可以使每一级的增压比不是很大,从而大大提高压缩机的容积效率。另外,采用多级压缩可以采用中间冷却措施,使高压级的压缩终温不会很高,少耗功。

14.

画出蒸汽压缩制冷系统的图,并说明各过程是在哪个设备中完成的。

【答案】

蒸汽压缩制冷系统的

图如图所示。

其中

,器)中完成。

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在压缩机中完成

;在冷凝器中完成

;在节流阀中完成

;在冷藏库(蒸发

15.试验证下列热力学关系式哪一个正确?

【答案】

根据理想气体状态方程可得:

可见,(1)式正确。

16.如图所示,刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空。若将隔板抽去,试分析容器中空气的热力学能如何变化?若容器中所装的为固定隔板,隔板上有一小B 两侧压力相同时A 、B 两部分气体的热力学能如何变化?

孔,气体从A 泄露入B ,试分析当A 、

可知,

代入题中两式,

【答案】将气体视作一个控制质量,由于气体向真空作无阻自由膨胀,不对外界作功,所以

过程功

又因为容器绝热,

所以过程的热量

也即热力学能不变。

根据热力学第一定律

所以有

气体的热力学能变化

如果有固定隔板,隔板上有小孔,则气体从A 中泄露入B 中,若隔板绝热,则过程为A 对5的充气过程,因为A 部分气体对部分作推进功,充气的结果是A 部分的热力学能比原来减少,而B 部分气体的比热力学能升高,最后当两部分气体的压力达到平衡,但是A 部分气体的温度比B 低。

B 部分的气体应时刻具有相同的温度,B 两部分气体相同时,若隔板是良好导热体,A 、当A 、A 、5两部分气体处于热力学平衡状态,情况与自由膨胀时相同,两个部分气体的比热力学能相等。两部分的总热力学能与两部分的容积成正比。

17.试从热力学角度分析,空调器的制冷和制热的机理。

【答案】机理如图所示。

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