2018年华南理工大学机械与汽车工程学院826工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、判断题
1. (1)水蒸气在汽轮机内膨胀作功,水蒸气热力学能的一部分转变为功输出,其余部分在冷凝器中释放,也就是
。( )
损失。( )
。
(2)水从高山流下,势能转变为动能,总能量守恒,但可用能减少,
即( )
(4
)孤立系统中
( )
值
【答案】(1)错(2)对(3)错(4)错
【解析】(1)因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态,系统就具备做功能力,
即在冷凝器中释放的能量中,
有一部分
,不全部是
。
。根据热力学第一定律,总能量是守恒的,
和
组成。散发到环境大气和传递和
组成的。故题中命题错
不为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的,其温度与压力和环境不平衡,所以
(2)在水从高山流下来的实际过程中,是存在摩擦的,于是有部分机械能(势能加动能)克服摩擦转变成了热能,散发到了环境之中,
变成了但是可用的机械能的量减少,
即存在
损失。
(3)水壶中烧水,有热量散发到环境大气中,这就是火无,
而使水升温的那部分称之为
(3)水壶中烧水,
在水与加热热源之间传递的热量由误。
(4
)贬值,也即
到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分,所以都是由
值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的,则不会出现能量的值不变,
而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的,不可避免地会发
生能量的贬值
,
退化成。
2. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )
【答案】错
3. 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。
4. 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。
二、简答题
5. 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。
6.
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
7. 为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应?
【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温,所以呈现节流冷效应。
8. 写出熵和焓的定义式,
理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式
:
焓的定义式
:
理想气体定容过程焓的变化:
图上都能用连续
三、计算题
9.
已知朗肯循环新蒸汽压力
图进行讨论。
饱和水蒸汽的热力性质如表1所示。
表1
汽轮机排气压力为
忽略栗
功,试求循环吸热量、作功量和热效率。
若提高循环初参数
将给循环带来什么影响?试结合
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过热水蒸汽的热力性质如表
2所示。
表
2
【答案】由表可知
程绝热膨胀
过程,所以有:
画出图如图1所示。因为1-2
过
图1
又因为干度
所以有:
循环吸热量为:
对外做功量为:
做功效率为:
若提高参数
图如图2所示,
图2
在相同的初温和背压下,使热效率增大。因为初压提高循环的平均温差增大,所以热效率提
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