2018年山东科技大学机械电子工程学院821工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环，请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律？
【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价，以作功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压差为前提，否则消耗的热能再多，倘若没有必要的压差条件，仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见，压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，作功是目的，放热是基础。
2． 如图所示，分别为图上的圆周上的四个点，是比较与的大小。
图
【答案】由热力学第一定律可知
，因为热力学能又根据
图，
有
是状态参数，只和状态有关，所以
：
所以有
：
3． 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？
【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
二、计算题
4． 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。
5． 1mol 碳和
0.5应为多少？
【答案】
化学平衡方程为则有
因而可求得定容热效应为：
得：
氧气反应在298K 时的定压热效应为
问同温度下的定容热效
三、综合分析题
6．
压缩气体制冷循环中空气进入压气机时的状态为压缩
到
【答案】根据题意
查空气热力性质表
在压气机内定熵
若
空气的制冷量
然后进入冷却器。离开冷却器时空气温
度
若空气比热容是温度的函数，试求制冷系数及
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同理再由
查空气的热力性质表，可得
压缩机耗功为
膨胀机作出的功为
空气在冷却器中放热量为
1 kg空气在冷库中的吸热量即为1 kg空气的制冷量为
循环输入的净功为
循环的净热量为
循环的制冷系数为
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