2018年常州大学石油学院852工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1. 未饱和湿空气经历绝热加湿过程,其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化?
【答案】干球温度降低,湿球温度不变,露点温度不变。
2. 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
:
或
3. 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
4. 对于理想气体,试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
【答案】根据理想气体模型,热力学能是气体分子热运能量(无内位能),故热力学能是温度的单值函数。
因为
5. 试在义。
【答案】如图所示。
图和
所以焓也是温度的单值函数。
图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
必定放热。
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图
压缩比
:
定容升压比
:
定压预胀比:
如何变化?
6.
若封闭气缸内的湿空气定压升温,问湿空气的
【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。
7. 在稳定流动能量方程式中,哪几项能量是机械能形式?
【答案】稳定流动能量方程为:
上述方程式中,
是机械能形式,三者分别代表进出口工质的动能差、热能
差、开口系与外界交换的轴功。
8. 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
9. 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
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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。
10.有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上,如图所示。设工质为理想气体,
其比热为定值。试问
与
哪个大?为什么?
图
【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上
,
所以
所以
又因为
二、计算题
11.一个装有内能减少了
工质的闭口系统经历了如下过程:系统向外界传热并且在过程中整个系统被举高了
其中:
因此,系统动能的变化为:
12.有一台气体发动机,
工质从初态②定容加热过程2-3, 定容升压比为
要求:(1
)把该循环表示在(2
)用哪个大,为什么?
【答案】(1
)该循环的
图和
图如图所示。
出发按下列过程工作:①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力
图和
图上。
④定压放热过
外界对系统做功
比
试确定过程中系统动能的变化。
【答案】
闭口系统的能量方程为
程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值,经绝热指数为
等参数表示该循环的热效率。
(3)若在相同比缩比下,有一个定容加热的活塞式内燃机循环,试比较这两个循环的热效率