2017年西南石油大学流体力学综合I(工程热力学与传热学、油气管道输送)之工程热力学考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 热效率。
【答案】热效率是指用于做功的那部分热量与所消耗的总热量的比值。
二、简答题
2． 写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式：
3． 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？
【答案】工质经历相同的两个过程，
因此熵变
在
相同情况下，
4．
三块相同的金属块被加热到温度
环境中缓慢冷却到
再被冷却到环境温度
其熵变为其熵变为
相同。设
由于可逆过程
由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。
第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程
其熵变为的大小关系。
第二块在
焓的定义式：
理想气体定容过程焓的变化：
第三块先与温度为的热源接触，达到平衡后
【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，
5． 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。
6． 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。
7． 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的图，用各点的状态参数写出：
（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 （2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图如图所示。
（1）参考
郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环
图，可以得到：
的定压加热过程，吸热量：
的过程，在冷凝器中进行，放热量：
做工量：
朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为
汽轮机中，做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩，接受功量为
相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：
（2）参考上面的压缩机耗功为：
图，可以得到：
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：
制冷系数为：
三、计算题
8． 如图所示，为测定某气体的定压比热和定容比热容器初始状态为真空，管道的压力、温度为过程容器的温度
，有人提出下面的实验方案，如图所示。实验时，打开阀门向容器内充气，并测定充气
即可确定和值。试研宄上述方法理论上的正确与否？若容器的初始状态不
和之间又满足迈耶公式
可认为
为常数，为气体常
是真空，实验又该如何进行？该气体的比内能和比焓只是温度的函数且满
足
数，气体的状态方程为
图
【答案】取容器为开口系统，由热力学第一定律可知：
因为
忽略位功能，则
所以：
对上式两边同时积分，得：
又
所以有：
因而可知测定充气过程容器的温度T ，即可确定和则满足牛顿第一定律：
值。
初始温度为
若容器的初始状态不是真空，同样取容器为开口系，
设容器内的初始质量为
因为
忽略位功能，
所以得到：
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