2017年河南理工大学机械与动力工程学院815工程热力学[专业硕士]考研题库
● 摘要
一、判断题
1． 工质经历一可逆循环，其
【答案】错
2． 湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。（ ）
【答案】错
【解析】相对湿度是水蒸气分压力与相同温度下的饱和压力的比值，因此不同温度下的湿空气的相对湿度没有可比性，不能得到空气中水蒸气含量多少的结论。
3． 气体膨胀时一定对外做功，而被压缩时则一定消耗外功。（ ）
【答案】错
【解析】气体向真空自由膨胀的时候就不做膨胀功。
4．
适用于任意工质的可逆过程。（ ）
【答案】错
【解析】只适合与理想气体的的可逆过程。
5． 房间温度増加会使冰箱的制冷系数降低。（ ）
【答案】对
6． 对于确定的气体，在任意指定的温度下，其
【答案】错
【解析】理想气体的比热容仅是温度的单值函数，而与压力、比容无关，但实际气体比热容不仅与r 有关，还随着
或而变，有
故其值是变化的。 总等于同一定值。（ ）
而工质经历一不可逆循环，其
（ ）
7． 余隙容积是必须的但又是有害的， 设计压气机的时候应尽可能地降低余隙容积百分比。（ ）
【答案】对
8． 任何动力循环，循环净功
【答案】对
9． 若热源与冷源的温差愈大，则循环热效率愈大，且制冷系数也愈大。（ ）
【答案】错
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总等于循环净热量即总有（ ）
【解析】因为如果温差越大，低温热源的温度越低，则制冷系数越小
10．理想气体绝热节流后温度不变。（ ）
【答案】对
二、简答题
11．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。
12．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。
13．实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里？如何减少？
【答案】（1）空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温，其工作原理图如1所示，
图如图2所示。
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图 1 图 2
低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机，被绝热压缩提高压力，同时温度也升高，然后 进入冷却器，被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀，压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器，在换热器盘管内定压吸热，从而降低冷室的温度，空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。
（2）实际空气压缩式制冷中，压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦，故存在摩擦损失；冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的，故存在非平衡损失。
（3）要减少这些损失，只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中，常采用回热等措施，减小压缩、膨胀中的不可逆损失。
14．为什么图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
【答案】对定容过程，
根据
斜率与比热成反比例。
对定压过程，根据
热成反比例。
因为定压比热容大于定容比热容，所以可知过
15．某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态1压缩升压到画在
图和【答案】画出
图上。
图和
图如图所示。
图上任一点的定容线陡于定压线。
经等温
有
为
图上定压曲线斜率，该斜率与比
有
为
图上定容曲线斜率，该
接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性
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