2018年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室832工程热力学考研仿真模拟五套题
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2018年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室832工程热力学考研仿真模拟五套题（一） . ... 2 2018年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室832工程热力学考研仿真模拟五套题（二） . . 12 2018年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室832工程热力学考研仿真模拟五套题（三） . . 19 2018年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室832工程热力学考研仿真模拟五套题（四） . . 28 2018年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室832工程热力学考研仿真模拟五套题（五） . . 38
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一、简答题
1． 如图1所示，在
图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热
量，放热量，净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。
图1 图2
【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示，其中：吸热量：
面积放热量：
面积净工量：
面积
做功能力损失：
面积
面积
也即吸热量-放热量；
2． 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时，lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量，为状态量。
反应热是过程量，于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义，热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
3． 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：
4． 为什么
图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
有
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【答案】对定容过程，
根据为图上定容曲线斜率，该
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
图上任一点的定容线陡于定压线。
5． 供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。
其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为：
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，
所以 6．
某完全气体初态压力为
在
经绝热节流后压力为为
节流后
7． 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？
【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
8． 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。
设环境压力为
不变，故且
请
有
为
图上定压曲线斜率，该斜率与比
图上画出三条等压线，并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么？ 【答案】
三条等压线如图所示。节流前
损失即作功损失：
图
9．
试画出蒸气压缩式热泵下的
【答案】
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。 图如图图所示：
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图
制热系数为：
10．朗肯循环采用回热的基本原理是什么？
【答案】
基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。
二、计算题
11．—封闭的气缸如图所示，有一无摩擦的绝热活寨位于中间，两边分别充满氧气和氮气，初态
均为
若气缸总容积为
及
溶器体积忽略不计，缸体及氧气外侧是绝热
试求所需热量及终
氮气
的，仅在氧气一侧外端面上可以变换热量。现向氧气加热使其压力升高到态温度，并将过程表示在
图上。已知氧气
图
【答案】因为氮气进行的是缓慢的无摩擦的绝热过程，
所以它经历的是定熵过程，而氧气经
历的是一般的吸热膨胀多变过程
氮气经历了一绝热压缩过程，终压为：
由绝热过程方程
可知：
此时氧气的体积为：
又有
则:
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