2018年福州大学石油化工学院825工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 如图所示设备称为收缩喷管，
是一种使气流速度增大的设备。压力为于音速
的速度
根据质量守恒原理
略不计。若取喷管为系统，问是什么系统？
温度为的气流以低
流入喷管，在喷管内膨胀，压力和温度下降，流速升高，
流出喷管。所
此外可以认为气流流经喷管时散热可忽
图
【答案】开口绝热系。
2． 系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？
【答案】如果认为系统是闭口系，
由如果认为系统是开口系，据题意有：
假设绝热，只要
3． 为什么
图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
有
为
图上定容曲线斜率，该
必定放热。
【答案】对定容过程，
根据斜率与比热成反比例。
对定压过程，
根据热成反比例。
有
为图上定压曲线斜率，该斜率与比
因为定压比热容大于定容比热容，
所以可知过
图上任一点的定容线陡于定压线。
二、计算题
4． 某蒸汽动力锅炉以30吨/小时的蒸汽供入汽轮机，进口处蒸汽的焓汽轮机出口乏汽的焓的散热为
流速
试求汽轮机的功率。
汽轮机的出口位置比进口高
流速汽轮机对环境
【答案】以汽轮机中蒸汽为研宄对象，列出其稳定工况时的能量方程：
则可求得汽轮机的功率为：
5． 写出开口系非稳定流动能量方程式，并由其导出稳定能量方程式。
【答案】开口系非稳定流动能量方程式：
对于稳定流动，
有
故上式简化为：
或其积分形式为
：
对于单位质量流体工质为：
三、综合分析题
6． 如图1所示为一动力循环，1-2和3-4过程为绝热过程，2-3为等压过程，4-1为等容过程，工质为理想气体
，
（2）请推导其热效率。
为绝热指数，比热为定值。
（1）在温熵图上画出动力循环；
图 1 图 2
【答案】温炮图上的动力循环如图2所示。 循环中，工质吸热：
工质放热
：
1-2与3-4为定熵过程
：因为理想气体
所以
2-3为等压过程
：
4-1为等容过程
：
所以有
故其循环的热效率：
综上，可得
7． 输气管内的参数维持常数，压力为P 、温度为t 、焓为h 。储气罐中原有的空气质量能
压力
温度
（图）。充气后，
储气罐内空气质量为
与h 的关系式。
热力学能
且容器为刚性绝热。导出
列能量方程
因
积分得
热力学
忽略动能差与位能差，
【答案】方法1:取气罐为系统，一股流体流入，无流出。
若忽略动能差和位能差，则