2017年沈阳化工大学511工程热力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 可逆过程与不可逆过程。
【答案】可逆过程：沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后，给系统和外界均没有留下任何影响；不可逆过程:沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后将给外界留下某种不可消除的影响。
二、简答题
2． 若热力学第一定律表达式写作
那么该式的使用条件是什么？为什么？
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时，系统膨胀功才等于
3． lkg 理想气体，从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力，如一个是可逆过程，另一个是不可逆过程，试:（1）画出两过程的
【答案】（1）
图及
图和
图；（2）比较两过程膨胀功的大小。
图如图所示。
图
4． 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
5． 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？
温度为的气流以低
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。
6． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，
初压，p 为终压，则最佳增压比为：
7． 系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？
【答案】如果认为系统是闭口系，由如果认为系统是开口系，据题意有：
假设绝热，只要
必定放热。
三、计算题
8． 某蒸汽动力锅炉以30吨/小时的蒸汽供入汽轮机，进口处蒸汽的焓汽轮机出口乏汽的焓的散热为
流速
汽轮机的出口位置比进口高
试求汽轮机的功率。
流速汽轮机对环境
【答案】以汽轮机中蒸汽为研宄对象，列出其稳定工况时的能量方程：
则可求得汽轮机的功率为：
9． 如图所示，管道1中的空气和管道2中的空气进入管道3进行绝热混合。若管道1气流温度为200°C ，流量为压力
为
流速为
管道2气流温度为
流量为
流速为
混合后的
管道3的直径
为
若空气可视为理想气体而且比热为定值试求混合后空气的流速和温度。
图
【答案】依据质量守恒定律，可知：
混合过程绝热，且与外界无功量交换，依据热力学第一定律知，混合前后能量守恒，有：
又依据理想气体状态方程，可知：其中，
即有：
综上，可解得混合后空气的流速和温度分别为：
10．活塞式压气机从大气吸入压力为0.1MPa
、温度为入喷管时空气压力为0.7MPa , 温度为
试求:（1）流经喷管的空气流量；
（2）压气机每小时吸入大气状态下的空气体积（3）压气机的耗功率； （4）将过程表示在T-S 上；
（5）要使气体在喷管中充分膨胀到大气压力，应采取什么措施？为什么？（空
气
）
；
的空气，
经
的多变过程压缩到
0.7MPa 后进入一储气筒，再经储气筒上的渐缩喷管排入大气，如图所示。由于储气筒的散热，进
已知喷管出口截面积为
图
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