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1、2017年上海海事大学商船学院803工程热力学考研导师圈点必考题汇编一、简答题1 水蒸气的朗肯循环，其放热过程为定温过程，吸热过程也有部分是等温的，而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的，卡诺循环热效率也是最高的，但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利，真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少，则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比，在放热过程中，蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小，且工质保持定温，所以放热量小。而柴油机循环的放热
2、过程接近定容，放热的终了，排气温度仍然高于环境的温 度，所以放热量较高。但是在吸热过程中，蒸汽动力循环吸热过程温度较低，而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体，使气体的平均吸热温度提高，在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下，蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。2 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？【答案】对流动工质，微分形式能量方程： 所以有 3 压力为比体积为的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸内，如图所示，现移去活塞上的重物，气缸内气体膨胀，待气体达新的平衡状态，活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功，有人计算如下： 对不对? 为什
3、么？ 图【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的，虽然气体最终重又达到平衡状态，但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述，因此用计算过程功是错误的。考虑到气体膨胀的后果是体积增大，把活塞上推了 L ，过程中排斥大气，大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ，所以功为这个功只可能是由气体作出。虽然结果一样，但两个解题过程基于的概念不一样，前者是错误的。4 某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。做出的最大有用功，如消耗的最小有用功，如冷量 5 绝
4、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， 6 某完全气体初态压力为在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。经绝热节流后压力为为节流后 7 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： 设环境压力为且请图上画出三条等压线，并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么？ 【答案】三条等压线如图所示。节流前损失即作功损失： 图 8 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？【答案】定压：定温绝热定容 二、计算题9 1mol 碳和0.5应为多少？【答案】化学平衡方程为则有因而可求得定容热效应为： 10证明：压气机在两级压缩中间冷却，且中间压力为力，压气机的耗功最小。 为气体压缩终了压力）【答案】两级压缩所需总轴功： 设则得： 时（其中为气体压缩前的压 得： 氧气反应在298K 时的定压热效应为问同温度下的定容热效令，得： 上式表明当两级升压比相等对，压力机的耗功最小。11质量分数为的氧气和的氮气混合。求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。【答案】本题考查混合气体的参数计算方法。一、简答题考研试题
