2017年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学考研题库
● 摘要
一、判断题
1. 热力系统没有通过外界交换能量,系统的热力状态也可能发生变化。( )
【答案】对
【解析】若系统内部发生不可逆过程,则熵增。系统的热力状态发生变化。
2. 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。
3. 节流过程是一个等焓过程。( )
【答案】错
【解析】节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓 值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。
4. 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。( )
【答案】错
【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。
5. 对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用。( )
【答案】对
6. 露点温度其值等于空气中水蒸气分压力对应的饱和温度。( )
【答案】对
7. 对于确定的气体,在任意指定的温度下,其
【答案】错
【解析】理想气体的比热容仅是温度的单值函数,而与压力、比容无关,但实际气体比热容不仅与r 有关,还随着
或而变,有
故其值是变化的。 总等于同一定值。( )
8. 只要系统与外界无功量交换,则功量的畑流必为零。( )
【答案】错
9. 压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响。
【答案】对
【解析】有余隙容积后,如生产増压比相同、质量相同的同种压缩气体,理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。
10.当蒸汽的温度高于饱和温度时,称该蒸汽为过热蒸汽。( )
【答案】错
【解析】当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时,该蒸汽为过热蒸汽。
二、简答题
11.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。
12.简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的?克劳修斯不等式如何表达?
【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环,用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环,这些绝热线无限接近,认为组成无穷多个微卡诺循环,如图所示。
图
分析
循环,热效率为:
即
取代数值
为负,对
两边同时积分得:
即:
过程
与
组成可逆循环
因此,可得:
此即为克劳修斯等式。
依据卡诺定理,在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率,即
:
由于可逆热机效率
于是
则
若考虑
和
为代数值,则可写成:
所有微元循环加起来,考虑到不可逆循环过程,工质与热源温度有可能不等,
上面推导中的是热源温度,用表示,因而得到:
联立式
邵可得到克劳修斯积分不等式:
13.什么是回热?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。
14.若热力学第一定律表达式写作
那么该式的使用条件是什么?为什么?
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时,
系统膨胀功才等于
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