2018年大连理工大学盘锦校区海洋科学与技术学院881热力学基础之工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1．
活塞式压气机的气缸容积为
余隙容积为
进气压力为
压缩后气体的出口压力为
那么
该压气机的增压比为_____，排量为_____。如果该压气机的压缩过程可以按可逆定温或可逆绝热进行，则压缩单位质量空气压气机耗功以_____过程为大。
【答案】
可逆绝热过程
活塞在上止点位置时气缸
2． 一活塞式内燃机的理想循环，
若活塞在下止点位置时气缸容积为内容积为
3．
容为_____。
【答案】【解析】
依据求得体积变化功。
可求得n :
利用
【答案】
提高
空气从初
态
那么此循环的压缩比为_____。循环效率随压缩比的提高呈现_____的趋势。
经历一多变过程至终
态
则此过程的多变指数为_____、体积变化功为_____、多变过程的比热
可
二、名词解释
4． 自由能与自由焓。
【答案】
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。
5． 闭口系统与开口系统。
【答案】物质不能透过边界，即与外界与质量交换只能有能量交换的热力系统，称为闭口系统。物质可以透过外界，即与外界既可有质量交换又可有能量交换的热力系统，称为开口系统。闭口系统控制质量，开口系统控制空间范围。
6． 定容比热与容积比热。
【答案】二者计量的基础单位相同，
容积比热是以单位体积（容积是以单位质量（kg ） 来计算，而且比容是不变的。
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）来计算；而定容比热
三、简答题
7． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？
【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算
式为
8． 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？
【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为：
9． 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。
和
的两物体之间（图）。经验告诉我们，只要
10．
均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温
和
不改变，
杆子任意截面的温度
也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态？
图
【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界（温度为
和
的两个物体）的作用下才成立的，
如果撤除
和
的两个物体，杆子各截面将逐渐趋
于均匀一致，所以杆子是处于稳 定状态而非平衡状态。由此可得，平衡必稳定；稳定未必平衡。
11．某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，
如
消耗的最小有用功，
如冷量
四、计算题
12．如图所示，渐缩喷管经一可调阀门与空气罐连接。气罐中参数恒定P 1=500kPa，t 1=43°C , 喷管外大气压力
温度
喷管出口截面面积为
求：
（1）阀门A 完全开启时（假设无阻力），流经喷管的空气流量。
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（2）关小阀门A ，使空气经阀门后压力降为的作功能力损失。已知
求流经喷管的空气流量以及因节流引起
图
【答案】（1）阀门A 完全开启（校核计算）
：界压力。所以实际出口压力为：
又依据绝热方程
可得出口处的空气体积为：
即出口处的大气压小于临
出口处的空气流速为：
所以空气质量流量为：
（2）节流后温度不变，
压力降为于临界压力，所以实际出口压力为
：
则有
即出口处的大气压大
又依据绝热方程，可得出口处的空气体积为：
出口处的空气流速为：
所以空气质量流量为：
节流过程中的熵变为
：节流温度不变，所以有：
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