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1、2016年河北工业大学能源与环境工程学院932专业综合()之工程热力学复试笔试最后押题五套卷一、简答题1 为什么图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？有为图上定容曲线斜率，该【答案】对定容过程，根据斜率与比热成反比例。对定压过程，根据热成反比例。因为定压比热容大于定容比热容，所以可知过 2 若热力学第一定律表达式写作 是否越低越好？降低有哪些限制？ 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 3 蒸汽动力循环中，蒸汽轮机排气压力个局部来看，在初态不变的前提下，装置全局分析，并非越低越好。因为，降低，必然要求凝汽器真
2、空度升高，从而凝汽器换热面积增大，冷却水量增对，冷降低未必带来整体装置经济性增加，这是一个经济性限制。还有蒸汽降低，取决于排气温度是否降低，这个必须在零度以上。左右，这是降总要比冷却水温却管径增大，使得冷却水泵耗功增加，导致制造成本、初投资和运行费用增加。 综合考虑这些因素，轮机排汽为饱和湿蒸气，排汽压力图上任一点的定容线陡于定压线。 有为图上定压曲线斜率，该斜率与比【答案】蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这越低，蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多，当然有利。但是从高，才能有效冷却放热，而冷却水温度只能维持在低的传热学限制。还有个限制就是如果综合这些因素之后，排汽温
3、度大约为30摄氏度左右。所以大约为太低了，则会造成y 2升高，导致汽轮机低压缸末级蒸汽湿度过大，不利于汽机安全运行。 4 在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。【答案】一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内，而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能，故空气温度降低，人感到凉爽。随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内 的温度不会越来越低。 5 试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。【答案】根据普遍使用
4、的热力学第一定律的第一表达式和第二表达式导出，在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式，故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无关，与过程是否可逆也无关。 6 刚性绝热容器分隔成两部分（图，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。问：（1）取气体为系统，若突然抽去隔板，系统是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块，气体（系统）是否作功？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在图上用实线表示？【答案】（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能
5、量传递输出边界，也就没有作图功。（2）系统仍不作功。（3）第一种情况不能在板数量是有限值，则过程不能在穷小，则过程可以在图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔图上用实线表示；若隔板数量无穷多，且每两块隔板间距离无图上用实线表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一 点表示，无穷多的点连成一条实线。 图 7 在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用 图进行分析。图如图所示。 【答案】在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是 图 8 供暖使室内温度升高，室
6、内空气的总内能是否增加？为什么？【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。其比内能状态变化故室内空气的总内能的变化为： 而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，所以不变，故二、综合分析题9 1kg 氧气在某一定温过程中自的恒温热源吸热500 KJ , 其压力由 其中 可知 违反孤立系统熵増原理，不可能实现。解法二氧气可视为理想气体；若此过程能实现，必须满足：氧气的温度不能超过500K ; 氧气得 现假设氧气变化过程中的温度为500K ，则 代入数据，得 膨胀变化到计算说明此过程是否可能实现。已知氧气的【答案】解法一氧气与恒温热源构成一孤立系统，且氧气可视为理想气体，则有 一、简答题考研试题
