2018年合肥工业大学机械工程学院828工程热力学(一)[专业硕士]考研核心题库
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一、简答题
1． 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。
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
2． 物质在定压下发生汽化，其吉布斯函数是增大、不变还是减小？
【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化，
其温度由
或者:物质在定压p 下汽化,
其温度
也不变，此时，物质处于液、气的相平衡, 化学势
不变，故为定压、定温过程。
相等，
而
3． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的
如何变化？
【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空
气的焓
升高，
相对湿度
由于
不变和
增大而下降，
含湿量
由于混合气体的成
分未改变而不变。
二、计算题
4． 如图所示，容器A 中装有一氧化碳
压力为想气体，气体常数
温度为
A 。若要求压力平衡时气体的温度为
压力为温度为容器B 中装有一氧化碳
气体由B 流向
为理
②过程的吸热量
A 和B 之间用管道和阀门相连。现打开阀门
，
试求：①平衡时的终压力定容比热容
图
【答案】容器A 的体积
：容器5的体积
：取
中的气体为系统，系统中的总质量和总体积分别为：
所以可得终态时的气体压力为：
另外，系统不对外作功，所以吸热量为：
5． 对一容积为为
压力
为
绝热刚性容器充氧气。充气气源的温度
则容器内压力达
到
压力
若充气前容器内
为真空，那么当容器内压力达到时，充入了多少氧气？若充气前容器内还有氧气，温度
时，又能充入多少氧气？氧气：
取容器空间为系统，绝热，功为0; 开口。
【答案】
依据能量守恒方程
可得充气后的温度T 2为：
又依据理想气体状态方程
可得充气后气体的质量m 为：
又可求得充气前的质量m 为：
由能量守恒定律
：
可知
为：
即为充入的氧气量。
三、综合分析题
6． —个蒸汽动力装置按朗肯循环运行，锅炉内工质从平均温度为
温度
器由温度为
的大气作用而维持
的热源吸热，
输出压力
冷凝
的蒸汽，汽轮机内蒸汽不可逆绝热膨胀（图），
蒸汽轮机的汽干度为
，试求：（1） 1 kg工质在装置每个部件的换热量、功；
（2）循环热效率；（3）在锅炉和冷凝器内换热过程及汽轮机内膨胀过程的熵产和作功能力损失。
图
【答案】（1
）由
和
查图表并辅以计算得
汽轮机输出功
水栗耗功
从锅炉吸热量
冷凝器中放热量
（2）循环热效率
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