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2017年西南科技大学工程热力学(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 节流。

【答案】指工质流过阀门等节流部件时流动的界面突然收缩,压力发生降低的现象。

二、简答题

2. 什么是化学反应的热效应?若反应物和生成物均为理想气体,那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系?

【答案】当系统经历一个化学变化时,当系统只做容积变化功,且所得生成物和反应物的温度相等时,这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。

其中定压热效应为:

定容热效应为:

所以二者有如下关系:

3. 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。

所以:

等熵过程中的技术功与等

4. 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?

【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。

5. 什么是回热?试解释在热机循环中若能采取回热措施,从热力学角度简单说来将会带来什么好处?

【答案】回热是指,在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下,利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说,循环输出的净功不变,但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少,向低温热源的放热量也减少,因而可以提高循环的热效率。

6. 如图1所示为湿空气中水蒸气的

图,A 、B 两点在同一条等压线上,试在图中标出两点的

露点温度, 比较两点相对湿度的大小。

图1

【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等,如图2所示,均等于

但是两点的

相对湿度不等:

图2

7.

三块相同的金属块被加热到温度

环境中缓慢冷却到

再被冷却到环境温度

其熵变为其熵变为

第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程

其熵变为的大小关系。

第二块在

第三块先与温度为的热源接触,达到平衡后

【答案】熵是状态量,熵变与过程无关,

三、计算题

8. 有两股湿空气合流,第一股的流量为流量

含湿

求混合后湿空气的焓、含湿量和温度。

【答案】法一由题意可知,第一股湿空气质量成分为:

折合的气体常数为:

第一股湿空气的质量流量为:

于是可得空气和水蒸气的质量流量分别为:

同样可求得第二股湿空气流的参数为:

由湿空气的焓的计算公式秒流过的焓

分别为:

可得第一股和第二股湿空气每

温度

含湿量

第二股的

如湿空气在混合前后的大气压