2016年广西大学物理科学与工程技术学院0711工程热力学复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的？如何球的绝热截留系数？
【答案】任意选定一种实际气体，使其通过装有多空塞的管道，令高压端的压力和温度稳定
在和相应
的
而在低压端，调节阀门开度，通过改变流量得到不同的压力
然后将这些点画
在
图上，得
到
并且得到
因
为
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验，即
可得到一系列的等焓线，图中等焓线上任一点的斜率
2． 在温度为的环境中，质量热升温至环境温度损失大小。
【答案】过程的
图如图所示。
试在
温度为
的冰
即为
自周围环境吸热融化为水，再继续吸
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
3． 对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
，故热力学能是温度【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能）的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
4． 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
5． 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
温度为的气流以低
6． 如图所示设备称为收缩喷管，
是一种使气流速度增大的设备。压力为于音速
的速度
根据质量守恒原理
略不计。若取喷管为系统，问是什么系统？
流入喷管，在喷管内膨胀，压力和温度下降，流速升高，
流出喷管。所
此外可以认为气流流经喷管时散热可忽
图
【答案】开口绝热系。
7． 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言，温度的关系如何？用数学表达式说明。
【答案】（1）（2）
对于确定的一种理想气体，为定值。所以
因为
是温度的单值函数，所以
与温度无关。 是温度的单值函数。
及
与
8． 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少？
【答案】应减少。
，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数„
二、综合分析题
9． —个体重50 kg 的女学生午餐进食2片白面包、200 ml 牛奶、一个鸡蛋和125 g 猕猴桃，下午在静静地休 息半小时后她听课3 h，慢速游泳半小时。试问1个月后她体重变化了多少，若游 泳改为休息又如何（相关数据 可查沈维道、童钧耕主编《工程热力学》（第4版）表2-1和表2-2）。
【答案】取人体为系统， 输入能量
输出能量
30天的体重变化
若游泳改为休息，则
10．气动手枪在准备射击前枪管内有IMPa 、
的压缩空气
被扳机锁住，质量为15g 的子
弹起活塞作用，封住空气。扣动扳机后压缩空气膨胀推动子弹，若膨胀过程可假定为等温过程，子弹离开枪管后枪管内压 力为0.1MPa ，求子弹离开枪管瞬间的速度。
【答案】枪管内空气质量为
枪管体积
压缩空气等温膨胀做功
有用功
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