2017年杭州电子科技大学能源机械装备及其自动化之工程热力学考研复试核心题库
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2017年杭州电子科技大学能源机械装备及其自动化之工程热力学考研复试核心题库（一） . .... 2 2017年杭州电子科技大学能源机械装备及其自动化之工程热力学考研复试核心题库（二） . .. 11 2017年杭州电子科技大学能源机械装备及其自动化之工程热力学考研复试核心题库（三） . .. 23 2017年杭州电子科技大学能源机械装备及其自动化之工程热力学考研复试核心题库（四） . .. 32 2017年杭州电子科技大学能源机械装备及其自动化之工程热力学考研复试核心题库（五） . .. 41
一、名词解释
1． 饱和湿蒸气与饱和湿空气。
【答案】湿蒸气是一种化学成分
构成的，而饱和湿空气是空气和水蒸气多种化学成分构
成的；饱和湿蒸气是饱和液体（水）和干饱和蒸汽的混合物，其中水和蒸汽都是饱和的；饱和湿空气虽是干空气和水蒸气的混合物，其中水蒸气是饱和的，但空气远未达到饱和。
二、简答题
2． 绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝），是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功； （2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界； （4）孤立系。
3． 压力为
比体积为的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸
内，如图所示，现移去活塞上的重物，气缸内气体膨胀，待气体达新的平衡状态，活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功，有人计算如下：
对不对? 为什么？
图
【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的，虽然气体最终重又达到平衡状态，但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述，因此用
计算过程功是错误的。考虑到气
体膨胀的后果是体积增大，把活塞上推了 L ，过程中排斥大气，大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ，所以功为
这个功只可能是由气体作出。虽
然结果一样，但两个解题过程基于的概念不一样，前者是错误的。
4． 在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中，哪些量是状态量？哪些量是过程量？
【答案】
是状态量；
是过程量。
理想气体定容过程焓的变化：
5． 写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式：
6． 试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。
【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：
式中
，
为开口系与外界交换的热量
；
为开口系控制容积内的储存能的变化量
；
为进口处工质的焓
焓的定义式：
为出口处时工质的焓值、动能及位能；
值、动能及位能；为开口系何外界输出的轴功。
7． 有一发动机工作于的高温热源及的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问该发动机能否实现？
【答案】
故不可能实现。
三、计算题
8． 质量分数为的氧气和 的氮气混合。求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。
【答案】本题考查混合气体的参数计算方法。 折合气体常数为：
折合摩尔质量为：
9． 气缸内的正丁烷
积为得初、终态
【答案】
因为初态
理想气体等温过程下
从
终态
被可逆等温压缩到
临界温度
若初始时体查况N-O 图，
试求过程功。已知，正丁烷临界压力
所以在过程中可以近似把正丁烷当做理想气体。
所以过程功为：
10．活塞式内燃机的定容加热循环, 其初始状态为780kJ/kg，工质视为空气，
（1）确定循环
图和
图。
（2）求循环热效率和净功率。 （3）计算循环最高压力及最高温度。 （4）分析提高循环热效率的热力学措施。 【答案】（1）循环
图和
图如图所示。
压缩比为8, 对工质加入热量为
图
（2）由
可知：