2016年西安石油大学石油工程学院903工程热力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1． —个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？
【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。
2． 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。
3． 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上，如图所示。设工质为理想气体，其比热为定值。试问
与
哪个大？为什么？
图
【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上
，
所以
4． 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
所以
又因为
须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。
5． 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】
图
6． 有时为获得较高压力的压缩气体，往往采用多级压缩，问采用多级压缩有何好处？
【答案】采用多级压缩，可以使每一级的增压比不是很大，从而大大提高压缩机的容积效率。另外，采用多级压缩可以采用中间冷却措施，使高压级的压缩终温不会很高，少耗功。
7． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。
8． 试画出蒸气压缩式热泵下的
【答案】蒸气压缩式热泵下的
图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示：
图
制热系数为：
二、综合分析题
9． 气动手枪在准备射击前枪管内有IMPa 、
的压缩空气
被扳机锁住，质量为15g 的子
弹起活塞作用，封住空气。扣动扳机后压缩空气膨胀推动子弹，若膨胀过程可假定为等温过程，子弹离开枪管后枪管内压 力为0.1MPa ，求子弹离开枪管瞬间的速度。
【答案】枪管内空气质量为
枪管体积
压缩空气等温膨胀做功
有用功
子弹在枪管出口的速度
10．有一类核电装置利用液态金属钠从反应堆吸热，然后把金属钠泵送到换热器，加热水使之成为干饱和蒸 汽，干饱和蒸汽再在由燃烧天然气提供能量的过热器内过热。进入汽轮机的蒸汽参数为
抽汽压力
冷凝器工作压力
试求输出净功率为
时，换热器内
金属钠的传热率和过热器内的传热率及循环热效率。
图
【答案】如图所示，状态1: 由
和
查水蒸气表，得
状态7:由5 MPa查水蒸气表，得
状态状态
据据
查水蒸气表，得
查水蒸气表，得
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