2017年大连理工大学能源与动力学院841热工基础之工程热力学考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1． 如图所示的气缸活塞系统，气缸内气体压力为p ，曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为 活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。
【答案】
图
2． 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
3． 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。
4． lkg 理想气体，从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力，如一个是可逆过程，另一个是不可逆过程，试:（1）画出两过程的【答案】（1）图及图和图；（2）比较两过程膨胀功的大小。 图如图所示。
图
5． 两个质量和比热（cm ）相同，温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
和的固体进行热交换，请推导说明达到热平
图
如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。
直接传热，则平衡温度，有
所以过程不可逆。
6．
迈耶公式
蒸气？
【答案】
因为迈耶公式的推导中应用了理想气体的性质，所以迈耶公式一般适用于理想气体，故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外，地球大气压力较低，大气中的水蒸气的分压力更低一些，所以可将大气视为理想气体混合物，故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
7． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，初压，p 为终压，则最佳增压比为：
8． 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：
焓的定义式：是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地球大气中的水 理想气体定容过程焓的变化：
9． 理想气体进行定温膨胀时，可从单一恒温热源吸入的热量，将之全部转变为功对外输出，是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾？
【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为：不可能从单一热源吸热，并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中，因为热力学能不变，故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出，但是在这个过程中，工质的状态发生了变化，所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功，但是输出的功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中的减少量两部分组成的。
10．—个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？
【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。
11．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。
12．未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化？
【答案】干球温度降低，湿球温度不变，露点温度不变。
二、计算题
13．如图所示，有一直立放置的气缸，在活塞和重物的重量作用下，气缸中氮气的压力为温度为容积为现突然从活塞上拿去一块重物，使活塞对气体的作用力降为气体发生膨胀推动活塞上升。设比热容为定值，膨胀过程中气体和外界的热交换可以忽略不计，试求当活塞和气体重新达到力平衡时气体的温度及气体所作的膨胀功。氮气的气体常数为热容比为
图
【答案】以气缸中氮气为研宄对象，其状态方程为：
对于绝热膨胀过程，其状态参数满足由此可得：
因此，当活塞和气体重新达到力平衡时气体的温度为：
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