2016年辽宁科技大学材料与冶金学院工程热力学复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。
【答案】一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内，而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能，故空气温度降低，人感到凉爽。
随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内 的温度不会越来越低。
2． 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。
3． 试在图和图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定义。
【答案】如图所示。
图
压缩比：
定容升压比：
定压预胀比：
和
的湿空气，哪个状态
4． 什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为的露点温度较高？
【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本
是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
的湿空气：
则有
所以两个状态的露点温度相等。
5． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：增为：
因此该过程可以实现。
6． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？
【答案】定压：
定温
绝热
定容
7． 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。
8． 如图所示的气缸活塞系统，气缸内气体压力为p ，曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为
活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。
【答案】
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
图
二、综合分析题
9． 有一朗肯蒸汽动力循环，蒸汽进汽轮机初始状态的压力为：轮机蒸汽出口状态的压力为：每1公斤蒸汽：
（1）在吸热时吸入的热量； （2）输出的功； （3）向外界放出的热量； （4）该蒸汽动力循环的热效率。 【答案】己知
由水蒸气热力性质图表查得：新蒸汽从热源吸热量：
冷凝器出来的冷凝水的焓值为
蒸汽的过热度为：汽
不计水泵耗功，求
乏气在冷凝器中的放热量：
不计水泵耗功，输出功率：
循环的热效率：
10．某抽汽回热蒸汽动力循环进入汽轮机的新蒸汽温度凝器工作压力为10 kPa，回热器排出
压力3 MPa , 抽汽压力
冷
的饱和水，忽略水泵功，求循环热效率（图）。
图
【答案】状态1: 由3 MPa和状态据状态据状态2:
查水蒸气表，可得
查水蒸气表，可得
查水蒸气表，可得