2018年北京航空航天大学航空科学与技术国家实验室大飞机班952热工基础[专业硕士]考研基础五套测试题
● 摘要
一、名词解释
1． 自由能与自由焓。
【答案】
2． 熵増原理。
【答案】熵増原理是指孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系统的熵増大，极限情况（发生可逆变化）时，熵保持不变，使孤立系统减小的过程不可能出现的现象。即孤立系统的熵可以增大或保持不变，但不可能减小。
3． 绝对湿度与相对湿度。
【答案】湿空气的绝对湿度是指单位体积湿空气中包含的水蒸气的质量，
也即水蒸气的密度
湿空气的绝对湿度
与同温度下饱和空气的绝对湿度
的比值称为相对湿度它称为自由能，它是定温-定容系统的内能中可用于做功的部分； G=H-TS称为自由焓，它是定温-定压系统的焓中可用于做功的部分。 更准确地反映了空气的潮湿程度即吸水能力。
二、简答题
4． 供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。
其比内能
状态变化故室内空气的总内能的变化为：
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，
所以
5． 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。
6． 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。
第 2 页，共 36 页 不变，故
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。
7． 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
8． 如图所示，刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空。若将隔板抽去，试分析容器中空气的热力学能如何变化？若容器中所装的为固定隔板，隔板上有一小
B 两侧压力相同时A 、B 两部分气体的热力学能如何变化？
孔，气体从A 泄露入B ，试分析当A 、
图
【答案】将气体视作一个控制质量，由于气体向真空作无阻自由膨胀，不对外界作功，所以
过程功又因为容器绝热，
所以过程的热量
也即热力学能不变。 根据热力学第一定律所以有
气体的热力学能变化
如果有固定隔板，隔板上有小孔，则气体从A 中泄露入B 中，若隔板绝热，则过程为A 对5的充气过程，因为A 部分气体对部分作推进功，充气的结果是A 部分的热力学能比原来减少，而B 部分气体的比热力学能升高，最后当两部分气体的压力达到平衡，但是A 部分气体的温度比B 低。
B 部分的气体应时刻具有相同的温度，B 两部分气体相同时，若隔板是良好导热体，A 、当A 、
A 、5两部分气体处于热力学平衡状态，情况与自由膨胀时相同，两个部分气体的比热力学能相等。两部分的总热力学能与两部分的容积成正比。
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9．
画出蒸汽压缩制冷系统的
【答案】
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。 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
10．—
刚性透热容器容积
内有温度压力O.IMPa ，相对湿度0.6的湿空气。问对此容器
时，饱和蒸汽压力为
：
充入2kg 干空气后，容器内空气的相对湿度、含湿量及水蒸气分压力各变化多少？ 【答案】
容器内原来湿空气状态。湿空气的分压力为
：
可得含湿量为：
容器内干空气质量和水蒸气质量分别为：
充入干空气2kg 后，
现在容器内干空气质量为
不变。
现湿空气的含湿量为：
干空气分压力、水蒸气分压力及相对湿度分别为：
总压力
：
或：
第 4 页，共 36 页 同样容器内总压力升高，温度