2018年华北电力大学(北京)能源动力与机械工程学院824工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 试验证下列热力学关系式哪一个正确？
【答案】
根据理想气体状态方程可得：
可见，（1）式正确。
2． 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
可知，
代入题中两式，
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
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。
3． 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。
4． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有
：增为：
因此该过程可以实现。
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
二、填空题
5．
比热容为_____。
【答案】
6． 空气流经阀门，其焓变化_____，压力变化_____，熵变化_____，温度变化_____。
【答案】等于零；小于零；大于零；等于零
7． 用仪表可测得湿空气的露点温度、干球温度和湿球温度，
若测量值分别是C 是湿球温度。
个值，其中_____°
【答案】
【解析】干球温度>湿球温度>露点温度。
和
三
为常数的某理想气体，
从初态
经历一定容过程，
达到终态
时，其温度为
_____, 此过程中气体对外所作的膨胀功为_____; 热力学能变化量为_____，与外界交换的热量为
三、计算题
8． 如图所示，管道1中的空气和管道2中的空气进入管道3进行绝热混合。若管道1气流温度C ，为200°流量为压力
为
流速为
管道2气流温度为
流量为
流速为
混合后的
管道3的直径
为
若空气可视为理想气体而且比热为定值
试求混合后空气的流速和温度。
图
【答案】依据质量守恒定律，可知：
混合过程绝热，且与外界无功量交换，依据热力学第一定律知，混合前后能量守恒，有：
又依据理想气体状态方程，可知
：其中
，
即有
：
综上，可解得混合后空气的流速和温度分别为：
9．
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：
（3）在最小流通截面上，
压力为临界压力下：
可以求到最小流通截面上的气体温度和流速如