2017年宁波大学海运学院931工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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
2． 什么是可逆过程？经历一个不可逆过程后，系统是否还能恢复原来的状态？为什么？
【答案】若系统在完成某一过程后，能够沿着该路径逆行而使系统及外界都回复到原来的状态，没有其他任何变化，则称此过程为可逆过程，否则则为不可逆过程。经历一个不可逆过程后，系统是能够恢复到原来的状态的。所谓不可逆过程，是指完成一个过程后，系统和外界不可能同时恢复到原来的状态，所以只有系统本身恢复到原来的状态是可能的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复到原来的状态。
3． 画出蒸汽压缩制冷系统的图，并说明各过程是在哪个设备中完成的。
【答案】蒸汽压缩制冷系统的图如图所示。
图
其中，在压缩机中完成；在冷凝器中完成；在节流阀中完成；在冷藏库（蒸发器）中完成。
4． 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。
5． 已知房间内湿空气的温度，试用图定性的确定湿空气状态。
【答案】沿温度值为的温度线，与相对湿度线
第 2 页，共 58 页 交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度
值为？的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数，如图所示。
图
6．
迈耶公式
蒸气？
【答案】
因为迈耶公式的推导中应用了理想气体的性质，所以迈耶公式一般适用于理想气体，故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外，地球大气压力较低，大气中的水蒸气的分压力更低一些，所以可将大气视为理想气体混合物，故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
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． 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
9． 试在义。
【答案】如图所示。 图和不变，故 是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地球大气中的水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
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图
压缩比：定容升压比：定压预胀比：
10．画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的图，用各点的状态参数写出：
（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。
（2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。
【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的图如图所示。
（1）参考 郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环 图，可以得到： 的定压加热过程，吸热量：
的过程，在冷凝器中进行，放热量：
做工量： 朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为汽轮机中，做功过程为绝热膨胀过程
在水栗中被绝热压缩，接受功量为相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：
（2）参考上面的
压缩机耗功为：
制冷系数为：
图，可以得到： 蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：
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