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1、2016年哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院工程热力学(同等学力加试)考研复试题库一、简答题1 什么是制冷系数？试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值，即如图所示，逆卡诺循环制冷系数的表达式为： 图 2 绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，同样产生功，是否违反第一定律？第二定律？【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。（1）绝热节流过程中，根据热力学第一定律知：（2）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。 3 如图所示，刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空。若将隔板抽去，试分析容器中空气的
2、热力学能如何变化？若容器中所装的为固定隔板，隔板上有一小B 两侧压力相同时A 、B 两部分气体的热力学能如何变化？孔，气体从A 泄露入B ，试分析当A 、 图【答案】将气体视作一个控制质量，由于气体向真空作无阻自由膨胀，不对外界作功，所以过程功又因为容器绝热，所以过程的热量根据热力学第一定律所以有气体的热力学能变化也即热力学能不变。如果有固定隔板，隔板上有小孔，则气体从A 中泄露入B 中，若隔板绝热，则过程为A 对5的充气过程，因为A 部分气体对部分作推进功，充气的结果是A 部分的热力学能比原来减少，而B 部分气体的比热力学能升高，最后当两部分气体的压力达到平衡，但是A 部分气体的温度比B 低
3、。A 、B 部分的气体应时刻具有相同的温度，B 两部分气体相同时，若隔板是良好导热体，当A 、A 、5两部分气体处于热力学平衡状态，情况与自由膨胀时相同，两个部分气体的比热力学能相等。两部分的总热力学能与两部分的容积成正比。 4 实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里？如何减少？【答案】（1）空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温，其工作原理图如1所示，图如图2所示。 图 1 图 2低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机，被绝热压缩提高压力，同时温度也升高，然后 进入冷却器，被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩
4、空气在膨胀机内进行绝热膨胀，压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器，在换热器盘管内定压吸热，从而降低冷室的温度，空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。（2）实际空气压缩式制冷中，压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦，故存在摩擦损失；冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的，故存在非平衡损失。（3）要减少这些损失，只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中，常采用回热等措施，减小压缩、膨胀中的不可逆损失。 5 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
5、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： 6 什么是可逆过程？经历一个不可逆过程后，系统是否还能恢复原来的状态？为什么？【答案】若系统在完成某一过程后，能够沿着该路径逆行而使系统及外界都回复到原来的状态，没有其他任何变化，则称此过程为可逆过程，否则则为不可逆过程。经历一个不可逆过程后，系统是能够恢复到原来的状态的。所谓不可逆过程，是指完成一个过程后，系统和外界不可能同时恢复到原来的状态，所以只有系统本身恢复到原
6、来的状态是可能的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复到原来的状态。 7 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】根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式关，与过程是否可逆也无关。 8 试画出蒸气压缩式热泵下的【答案】蒸气压缩式热泵下的和第二表达式导出，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图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示： 图制热系数为： 二、综合分析题9 空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为想气体，比热容取定值，气体常数效率及压缩过程气体的熵变和过程作功能力损失【答案】据题意， 初、终态温度分别为和若空气作理试计算压气机的绝热一、简答题考研试题
