2017年太原理工大学电气与动力工程学院工程热力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 定容比热与容积比热。
【答案】二者计量的基础单位相同，容积比热是以单位体积（容积是以单位质量（kg ） 来计算，而且比容是不变的。
）来计算；而定容比热
二、简答题
2． 试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。
【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：
式中
，
为开口系与外界交换的热量
；
为开口系控制容积内的储存能的变化量
；
为进口处工质的焓
为出口处时工质的焓值、动能及位能；
值、动能及位能；为开口系何外界输出的轴功。
3． 未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化？
【答案】干球温度降低，湿球温度不变，露点温度不变。
4． 理想气体进行定温膨胀时，可从单一恒温热源吸入的热量，将之全部转变为功对外输出，是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾？
【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为：不可能从单一热源吸热，并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中，因为热力学能不变，故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出，但是在这个过程中，工质的状态发生了变化，所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功，但是输出的功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中的减少量两部分组成的。
5． 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在图上定性地分析回热对热效率的影响。
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
故循环效率提高。
6． 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。
7． 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
三、计算题
8． 如图所示，为测定某气体的定压比热和定容比热容器初始状态为真空，管道的压力、温度为过程容器的温度
，有人提出下面的实验方案，如图所示。
实验时，打开阀门向容器内充气，并测定充气
即可确定和值。试研宄上述方法理论上的正确与否？若容器的初始状态不
和之间又满足迈耶公式
可认为
为常数，为气体常
是真空，实验又该如何进行？该气体的比内能和比焓只是温度的函数且满
足
数，气体的状态方程为
图
【答案】取容器为开口系统，由热力学第一定律可知：
因为
忽略位功能，则
所以：
对上式两边同时积分，得：
又
所以有：
因而可知测定充气过程容器的温度T ，即可确定和则满足牛顿第一定律：
值。
初始温度为
若容器的初始状态不是真空，同样取容器为开口系，
设容器内的初始质量为
因为化简得：
解得:
忽略位功能，所以得到：
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