2017年河北工业大学932专业综合(Ⅱ)(车辆动力技术方向)之工程热力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 节流。
【答案】指工质流过阀门等节流部件时流动的界面突然收缩，压力发生降低的现象。
二、简答题
2． 写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式？
【答案】内能的表达式为
：焓的表达式为：熵的表达式为：
或
3． 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。
【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），故热力学能是温度的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
4． 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。
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
5． 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。
6． 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。
7． 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，器）中完成。
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
三、计算题
8． 如图所示，为测定某气体的定压比热和定容比热容器初始状态为真空，管道的压力、温度为过程容器的温度
，有人提出下面的实验方案，如图所示。
实验时，打开阀门向容器内充气，并测定充气
即可确定和值。试研宄上述方法理论上的正确与否？若容器的初始状态不
和之间又满足迈耶公式
可认为
为常数，为气体常
是真空，实验又该如何进行？该气体的比内能和比焓只是温度的函数且满
足
数，气体的状态方程为
图
【答案】取容器为开口系统，由热力学第一定律可知：
因为
忽略位功能，则
所以：
对上式两边同时积分，得：
又
所以有：
因而可知测定充气过程容器的温度T ，即可确定和则满足牛顿第一定律：
值。
初始温度为
若容器的初始状态不是真空，同样取容器为开口系，
设容器内的初始质量为
因为化简得：
解得:
忽略位功能，所以得到：
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