2016年东华大学信息科学与技术学院F1002专业综合(暖通)之工程热力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，
初压，p 为终压，则最佳增压比为：
2． 对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
，故热力学能是温度【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能）的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
3． 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？
【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为：
4． 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：
5． 某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态1压缩升压到画在
图和【答案】画出
图上。
图和
图如图所示。
经等温
接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性
图
6． 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。
7． 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。
8． 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。
二、综合分析题
9． 两容积相同的刚性容器A 、B 通过阀门相连接，如图所示，其中A 为绝热容器，B 为透热容器。初态时，A 中装有空气，且开，使用空气由A 流入B ，直至
（1）两容器的容积； （2）终态时S 中空气的温度
质量
及压力
及
（3）容器5在充气过程中所交换的热量!2, 过程中的
而B 中为真空。现将阀门打
时才关闭阀门。周围环境
求：
（提示：刚性客器绝热放气过程中，容器内剩余气体经历定比熵过程。）
图
【答案】（1）两容器的容积
（2）因为刚性容器绝热放气过程中，容器内剩余气体经历定比熵过程。则
可得
又
则
透热
（3）以为系统，则因为
则
由A+B+阀门+环境构成孤立系统，有
阀门熵变为零，即