2018年山东大学机械工程学院845工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 如图1
所示为湿空气中水蒸气的
图，A 、B 两点在同一条等压线上，试在图中标出两点的
露点温度， 比较两点相对湿度的大小。
图1
【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等，如图2所示，均等于相对湿度不等
：
但是两点的
图2
2． 气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？
【答案】由题意可知
，
此时的马赫数
故要使超音速气流加速，必
须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。
3． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。
4． 什么是回热？试解释在热机循环中若能采取回热措施，从热力学角度简单说来将会带来什么好处？
【答案】回热是指，在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下，利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说，循环输出的净功不
变，但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少，向低温热源的放热量也减少，因而可以提高循环的热效率。
5． 多变过程是否概括了所有热力过程？
【答案】
多变过程是指状态变化规律符合
的过程，每个特定的多变过程具有一个
不变的指数n ，即多变指数。显然，还存在不一定满足上述规律的热力过程。
6．
试画出蒸气压缩式热泵下的图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。
【答案】
蒸气压缩式热泵下的
图如图图所示：
图
制热系数为
：
7． 试在义。
【答案】如图所示。
图和图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
图
压缩比
：
定容升压比
：
定压预胀比
：
8． 在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。
【答案】一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内，而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能，故空气温度降低，人感到凉爽。
随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内 的温度不会越来越低。
二、计算题
9．
压力力为
温度
的蒸汽，经节流阀后，压力降为
再经喷管射入压
的大容器中，
若喷管出口截面积
试求：（1）节流过程熵增及作功能力损失。
（2）应采用何种喷管？其出口截面上的流速及喷管质量流量是多少？ 已知
：
各状态的参数如表所示。
表
【答案】（1）由于节流过程绝热，
所以过程中熵流所以做功能力损失为：
则熵产：
（2）忽略进入喷管时蒸汽的流速，
所以有因为
根据能量方程，
有
所以
故应该采用渐缩渐扩喷管。
忽略初速度，则有：
所以质量流量为：
10．由绝热材料包裹的导热杆两端分别与温度为的热流量
等于流出导热杆的热流量
则喷管出口临界压力为：
的热源相连，如图所示。热量通过导热杆从时，杆子处在非平衡稳定状态。
热源T 2流向T 1。假定两热源的热容量足够大，排出或吸收热量不致改变其温度。当流进导热杆
问：（1）以导热杆为系统，系统的熵变、熵流和熵产是多少？为什么？ （2）以两热源和导热杆为系统，系统的熵变、熵流和熵产是多少？为什么？
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