2017年中国矿业大学工程热力学(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 节流。
【答案】指工质流过阀门等节流部件时流动的界面突然收缩，压力发生降低的现象。
二、简答题
2． 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
3． 试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。
【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：
式中
，
为开口系与外界交换的热量
；
为开口系控制容积内的储存能的变化量
；
为进口处工质的焓
为出口处时工质的焓值、动能及位能；
值、动能及位能；为开口系何外界输出的轴功。
4． 综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环，请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律？
【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价，以作功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压差为前提，否则消耗的热能再多，倘若没有必要的压差条件，仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见，压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，作功是目的，放热是基础。
5． 绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝），是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功； （2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界； （4）孤立系。
6． 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
7． 供暖使室内温度升高，室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
三、计算题
8． 1mol 碳和0.5应为多少？
【答案】化学平衡方程为则有
氧气反应在298K 时的定压热效应为
得：
问同温度下的定容热效
因而可求得定容热效应为：
9． 某汽缸中盛有气体，首先经历一不可逆过程，从温度为能增加
交换，已知热源经历上述两个过程后熵变化
求：（1）第一不可逆过程中气体对外所做的功。
（2）第二可逆过程中气体与热源交换的热量，气体所完成的功量。 【答案】（1）依据闭口系热力学第一定律气体对外所做的功为：
（2）因为
所以：
其中，
所以
的热源中吸取
的热量，其内热源发生热
然后再经过一可逆过程，使气体恢复到初态，
该过程中只有气体与
第一个不可逆过程热源熵变为：
又因为
所以第二个过程的熵变为：
又由
可求得：
则气体放热
即：
10．1kg 压力为lbar 、温度为将湿空气温度提高到
水蒸汽饱和压力0.0234bar
;
气体常数
相对湿度
的湿空气，贮存于密闭刚性容器内。试计算
时, 对应
干空气的比
热
即第二个可逆过程热源吸热因为
所以气体所完成的功量为：
所需加入的热量、终态压力、相对湿度。已知：空气温度为
时，对应水蒸汽饱和压
力
【答案】依题意可知，该湿空气的含湿量为：
所以有湿空气初态和终态的焓分别为：
由
则将湿空气温度提高到
可知lkg 湿空气中干空气的质量为：所需加入的热量为：