2016年中国石油大学(北京)机械与储运工程学院热能工程专业-综合考试之工程热力学复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。
【答案】机理如图所示。
图
空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环，外界对热机作功，从低温热源吸热，向高温热源放热。
制冷时，室内作为高温热源，热量被吸走，降温，达到制冷目的；制热时，室内作为低温热源，吸收热量，升温，达到制热目的。
2． 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
3． 给出“热”和“功”的定义，并分析其异同。
【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量，功是热力系流通过边界而传递的能量，而全部效果可表现为举起重物。
相同点：二者均为过程量，都通过边界传递。
不同点：功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功过程中往往伴随着能量形式的转化；热则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递，传热过程中不出现能量形式变化，功转变成热是无条件的，而热转变成功是有条件的。
4． 多变过程是否概括了所有热力过程？
【答案】
多变过程是指状态变化规律符合
的过程，每个特定的多变过程具有一个
不变的指数n ，即多变指数。显然，还存在不一定满足上述规律的热力过程。
5． 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。
6． 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图上定性地分析回热对热效率的影响。
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。
7． 为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应？
【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温，所以呈现节流冷效应。
8．
试证明在压缩比
【答案】
相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的
热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，因为
温度区间
到
）内，
将大大高于
远远高于
而在相同
二、综合分析题
9． 在图上用图形面积表示某种理想气体可逆过程a-b （图）的技术功的值。
图
【答案】通过点b 作等温线与通过点a 的等压线相交于点c 。因T-s 图上过程线下的面积可以 所以图中面积abdea 即为过程a-b 的热量。表示过程的热量，据热力学第一定律，以过程的技术功为
考虑沿等压线进行过程理想气体
的焓只是温度的函数，所以可表示过程的技术功数值。
10．某缩放喷管进口截面积为口截面上的压力和温度分别
为
【答案】
因此面积aefca 也表示
的大小。于是面积abdefca 就
该过程的热量
可用面积aefca 表示，由于
所
质量流量为的空气等熵流经喷管，进已知喷管出口截面上压
力
求喉部及出口截面积和出口流速。空气作理想气体处理，比热容取定值
，
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