首页 > 专利技术

工程热力学2(答案)

南昌大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题（答案及评分标准）

报考专业：______________________ 考试科目：工程热力学 ( )

一、判断题（每题2分，共20分。正确的打“√”，错误的打“×”）

1、理想气体任意两个参数确定后，气体的状态就一定确定了。（×）

2、热力系统放热后，系统的熵一定减少。（×）

3、循环净功越大，则循环热效率越大。（×）

4、工质经任何一种循环，其熵变为零。（√）

5、水蒸气绝热膨胀过程中的技术功。（×）

6、容器内水蒸气的压力为1.0× 105 Pa，测得温度为110℃，可断定容器里为过热蒸汽。（√）

7、已知饱和湿空气的温度和压力，不能确定其他状态参数。（√）

8、喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（√）

9、绝热节流后流体焓不变，所以，节流过程并不造成能量品质下降。（×）

10、理想气体混合气体的差值等于其折合气体常数。（√）

二、选择题（每题3分，共30分。每个题目只有一个选项最符合题意，请将其序号填在括号内）

1. 在一稳态稳流装置内的流体，经历一不可逆过程，装置做功20KJ，与外界交换热量-15KJ，则流体进出口截面上的熵变。（ D ）

A．大于0 B. 小于0 C.等于0 D.无法确定

2. 系统与外界发生能量传递时，功和热量是（A）

A．过程量 B. 强度量 C. 广延量 D.状态参数

3. 只适用于（C）

A．理想气体、闭口系统、可逆过程 B. 2mc实际气体、开口系统、可逆过程

C. 任意气体、闭口系统、任意过程 D. 任意气体、开口系统、任意过程

4. 在可逆过程中，若闭口系统的熵增加，该系统必（B）

A．放热 B. 吸热 C. 绝热 D. 不确定

5. 理想气体的焓取决于（B）

A．压力 B. 温度 C. 比体积 D.压力和温度

6. 多变过程是指（D）

A．一切热力过程 B. 一切可逆过程

C. 一切不可逆过程 D. 一切符合关系式的过程信道数

7. 等量水蒸气从相同的初态出发分别经过不可逆绝热过程A和任意过程B到达相同的终态，若热力学能变化分别用和表示，则（A）

A． B.

C. D.

8. 某理想气体自状态1经历可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体（B）

A. 压力升高、比体积增大、对外做正功；

B. 压力降低、比体积增大、对外做正功；

C. 压力升高、比体积减小、对外做负功；

D. 压力降低、比体积减小、对外做负功；

9. 有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，吸收了1000KJ的功，同时向单一热源排出了1000KJ的热，这台机器(D)

A．违反了热力学第一定律

B. 违反了热力学第二定律

C. 违反了热力学第一定律和热力学第二定律

D. 即不违反热力学第一定律也不违反热力学第二定律

10. 定量某种理想气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生：（B）

A．吸热、升温又对外做正功

B. 吸热、降温又对外做负功

C. 吸热、升温又对外做负功

D. 吸热、降温又对外做正功

三、简答及作图题（每题6分，共30分）

1. 某理想气体经历如图所示过程1－2，请在图上用面积表示所耗技术功。并简要说明理由。

答：过点2做等压线，过点1做等温线。则有：

（3分）

1’

等压线

（3分）

打印机共享器答：过点1做等压线，过点2做等温线。则有：

（3分）

2’

等压线

（3分）

2. T-S图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热量、放热量及可用能损失。

答：吸热量：面积12BA1；（2分）放热量：面积13CA1；（2分）

可用能损失：面积3DBC3（2分）

3. 试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系，并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在p－v图上。

答：

膨胀功w：系统体积变化时所做的功；（1分）

技术功wt：技术上可资利用的功，（1分）

流动功wf：维持流动所需要的功，（1分）

它们之间的关系：（1分）

可逆时：，在p－v图上表示如图。

膨胀功w：面积1-2-3-4-1；（1分）

技术功wt：面积1-2-5-6-1。（1分）

4. 有一台可逆机经历了定容加热1－2，等熵膨胀2－3和等压放热3－1后完成一个循环。假定工质为理想气体，其等熵指数为k，循环点的温度T1、T2、T3已知。试在p－v图和T－s图上表示出该循环，并写出循环热效率的计算式。

答：

（3分）

依题意，循环的p－v图和T－s图如上图所示。

（3分）触摸笔

5. 试将满足以下要求的多变过程在p－v图和T-s图上表示出来（先标出四个基本热力过程，画出满足要求的一个过程即可）。

工质压缩、吸热，且升温。

答：

n＝k

n＝1

n＝0

n＝k

n＝1

n＝0

（李涛漂移3分）（3分）

四、计算题（70分）

1. 一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上，气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的0.01的空气，另一侧储有同容积、同温度的空气，其压力为0.1MPa。去除销钉，放松活塞让其自由移动，最后两侧达到平衡。设空气的比热容为定值。试计算：

1. 平衡时的温度为多少？

2. 平衡时的压力为多少？

3. 两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值是多少？（25分）

销钉

解：

（1）取整个气缸为闭口系，因气缸绝热，所以Q=0；又因为活塞导热而无摩擦，W=0；且平衡时A、B两侧温度应相等，即。由闭口系能量方程得：

因此，终态平衡时，

（5分）

（2）取整个气缸为对象。当终态时，两侧压力相等，设为p2，则

（5分）

（3）

（5分）

整个气缸的熵变：

（5分）

2. 一可逆热机完成循环时与A，B，C 3个热源交换热量，从热源A吸热，对外输出净功。试求：

（1）；

（2）热机从热源B吸热还是向热源B放热？

（3）各热源及热机的熵变。(20分)

解：（1）设热机向B热源放热，由热力学第一、第二定律得

（10分）

（2）从以上求的结果可以看出，假定正确，即热机向热源B放热。

（2分）

（3）

（8分）

3. 两个质量均为m，比热容均为c且为定值的物体，A物体初温为TA，B物体初温为TB，（T泵A>TB），用他们做可逆热机的有限热源和有限冷源，热机工作到两物体温度相等时为止。

（1）证明平衡时的温度；

（2）求热机做出的最大功；

（3）如果两物体直接接触进行热交换至温度相等时，求平衡温度及两物体总熵的变化量。(25分)

解：

（1）取A、B物体及热机、功源为孤立系，则：

（10分）

（2）设A物体放出的热量为Q1，B物体放出的热量为Q2，则有：

热机为可逆热机，其做功量为最大，故

（5分）

（3）平衡温度由能量方程式求得，即

（5分）

两物体组成系统熵的变化量为：

（5分）

本文发布于:2024-09-22 13:45:17，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/3/340583.html

上一篇：单片微机原理与接口技术(第2版)-基于STC15系列单片机(习题部分与答案...

下一篇：《微观》第6章补充练习(2)及参考答案

标签：循环系统温度压力热机

留言与评论（共有 0 条评论）