2018年中国科学技术大学工程科学学院833热工基础考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？
【答案】对流动工质，微分形式能量方程：
所以有
2． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。
【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：
若中间定压冷却充分，
即可得：
则有：
其中
为
求并令其为零，得：
此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。
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． 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。
5． 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
6．
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
7． 写出下列计算式的适用条件
：
件是任意工质的可逆过程。
8． 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。
相同情况下
，
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。
【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程，或者实际气体的定容过程；②式的适用条
经等温
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
图
二、计算题
9． 1kg 压力为lbar
、温度为将湿空气温度提高到
水蒸汽饱和压力0.0234bar
;
气体常数
相对湿度
的湿空气，贮存于密闭刚性容器内。试计算
时, 对应
干空气的比
热
所需加入的热量、终态压力、相对湿度。已知：
空气温度为
时，对应水蒸汽饱和压
力
【答案】依题意可知，该湿空气的含湿量为：
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所以有湿空气初态和终态的焓分别为：
由
则将湿空气温度提高到
可知lkg 湿空气中干空气的质量为：所需加入的热量为：
由
可得终态压力为：
加热过程d 不变，即：
10．活塞式内燃机的定容加热循环,
其初始状态为780kJ/kg，工质视为空气，
（
1）确定循环
图和
图。
（2）求循环热效率和净功率。 （3）计算循环最高压力及最高温度。 （4）分析提高循环热效率的热力学措施。 【答案】（1）循环
图和
图如图所示。
压缩比为8, 对工质加入热量为
可得相对湿度为：
图
（2）由
可知：
因此可得：