2018年合肥工业大学机械工程学院828工程热力学(一)[专业硕士]考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 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
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。
2． 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？是否压缩比越高越好？
【答案】
定容加热循环
，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。理论
上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，
一般汽油发动机的压缩比在之间。
3． 物质在定压下发生汽化，其吉布斯函数是增大、不变还是减小？
【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化，
其温度由
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不变，故为定压、定温过程。
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或者:物质在定压p 下汽化, 其温度相等
，
而
也不变，此时，物质处于液、气的相平衡, 化学势
二、计算题
4．
空气依次经绝热压缩过程12、定容加热过程23、绝热膨胀过程34、最后经定压放热过程41完成一
个理想
循环。已
知循
环的压缩比
空气可视为定比热容理想气体
，
气体常数
求该理想循环的热效率。 【答案】
为定压过程，故有：
依据理想气体状态方程
可知单位质量理想气体的比容为：
1-2
过程为绝热过程，可知
：
又由理想气体状态方程
2-3过程定容加热过程，有
可求得：
3-4过程绝热过程，可知：
又由理想气体状态方程
因此循环放热量为：
故循环的热效率为：
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循
环吸
热量绝热指数（热容比）
代入可求得：
可求得：
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5． 某蒸汽压缩制冷机，以氨为制冷剂，若蒸发温度为
167200kJ/h，压缩机绝 热压缩效率为0.85。
求:（1）每千克氨蒸汽压缩耗功W 。 （2
）系统制冷系数（3
）工质质量流量（4）压缩机耗功率。
（5）节流过程的可用能损失。
已知环境温度为
氨的有关参数如表所示。
表
冷凝温度为进入压缩机为干饱
和氨蒸汽，压缩机定熵压缩时的出口焓为1885kJ/kg，从冷凝器出来的为饱和氨液，若制冷量为
【答案】图如图所示。
图
（1）若气体进行可逆绝热压缩过程1-20, 消耗的功为：
压缩机绝热压缩效率
可得实际的耗功为：
（2）过程4-1的制冷量为：
制冷系数为：
（3）工质质量流量为
：（4）压缩机耗功率为
：（5）状态3的熵为
：状态4焓的表达式为：
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