2018年郑州大学化工与能源学院994工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为
的露点温度较高？
【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
的湿空气
：
则有
所以两个状态的露点温度相等。
和
的湿空气，哪个状态
2． 试分析下列各热力过程是否为可逆过程，如不可逆，请说明理由，若不一定可逆，说明在什么条件下可逆。
（1）将热量从温度为
的热源缓慢传递给处于平衡状态的
的冰水混合物。
（2）通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。
（3）在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 （4）
的水蒸气缓慢流入一绝热容器与
的液态水相混合。 缓慢加热到
（5）在一定容积的容器中，将定量工质从
（2）不可逆。属功转热过程。
（3）不一定可逆，若过程为准静过程则可逆，否则不可逆。 （4）可逆。
（5）不一定可逆，若热源温度随时保持与工质相同，则可逆。
3． 在温度为损失大小。
【答案】
过程的
图如图所示。
的环境中，质量
试在
温度为
的冰
自周围环境吸热融化为水，再继续吸
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
热升温至环境温度图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
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图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程
；2-3
曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
二、计算题
4． 已知燃气的入压力为
绝热指数
的空间。若进口压力
流速
以流量
流经一喷管进
问
：（1）为使燃气充分膨胀
，应选择哪种形式的喷管？
（2
）若流动过程可逆，则出口截面上的流速和气体温度为多少？ （3）该喷管的最小流通截面积是多少？
【答案】（1）首先因为燃气在喷管的入口处有初速度，可以先求出滞止参数：
滞止温度：滞止压力：临界压力比：所以有临界压力为：
因为临界压力大于出口背压力
所以要使燃气充分膨胀，要选择渐缩渐扩型喷管。
（2）选择渐缩渐扩型喷管时，所以在出口界面上的压力等于出口背压。 因为流动过程可逆，故出口气体温度为：
出口截面流速为：
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（3）在最小流通截面上
，压力为临界压力下：
温度：流速：
根据流速可以求到喷管的最小流通截面积：
5． 1kg 压力为lbar 、温度为
将湿空气温度提高到
水蒸汽
饱和压力0.0234bar
;
气体常数
可以求到最小流通截面上的气体温度和流速如
相对湿度的湿空气，贮存于密闭刚性容器内。试计算
时, 对应
干空气
的比
热
所需加入的热量、终态压力、相对湿度。已知：
空气温度为
时，对应水蒸汽饱
和压
力
【答案】依题意可知，该湿空气的含湿量为
：
所以有湿空气初态和终态的焓分别为：
由
则将湿空气温度提高到
可知lkg 湿空气中干空气的质量为：所需加入的热量为：
由
可得终态压力为：
加热过程d 不变，即：
可得相对湿度为：
三、综合分析题
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