2018年武汉理工大学能源与动力工程学院876工程热力学及传热学(一)之工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、判断题
1． 对卡诺热机， 当高、低温热源温度恒定时，虽然循环净功増大，但循环的热效率也不变。（ ）
【答案】对
2． 平衡状态是指在没有外界作用的条件下，热力系宏观性质不随时间变化的状态。（ ）
【答案】对 3．
因
对定温过程有
所以定温过程的吸（放）热量无法计算。（ ）
【答案】错
【解析】
是在定压情况下适用的，而在定温过程时不适用。
4． 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。（ ）
【答案】错
5． 判断题：蒸汽压缩制冷循环采用比热小的工质作制冷剂可以降低节流损失。（ ）
【答案】对
6．
在
时，干球温度t
湿球温度
和露点温度不相等。（ ）
【答案】错
7． （1）水蒸气在汽轮机内膨胀作功，水蒸气热力学能的一部分转变为功输出，其余部分在冷凝器中释放，也就是
。（ ）
损失。（ ）
。
（2）水从高山流下，势能转变为动能，总能量守恒，但可用能减少，
即（ ）
（4
）孤立系统中
（ ）
值
【答案】（1）错（2）对（3）错（4）错
【解析】（1）因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态，系统就具备做功能力，
即在冷凝器中释放的能量中，
有一部分
，不全部是
。
不为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的，其温度与压力和环境不平衡，所以
（3）水壶中烧水，有热量散发到环境大气中，这就是火无，
而使水升温的那部分称之为
（2）在水从高山流下来的实际过程中，是存在摩擦的，于是有部分机械能（势能加动能）克服摩擦转变成了热能，散发到了环境之中，
变成了但是可用的机械能的量减少，
即存在
损失。
和
组成。散发到环境大气和传递和
组成的。故题中命题错
。根据热力学第一定律，总能量是守恒的，
（3）水壶中烧水，
在水与加热热源之间传递的热量由误。
（4
）贬值，也即
到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分，所以都是由
值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的，则不会出现能量的值不变，
而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的，不可避免地会发
生能量的贬值
，
退化成。
8． 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）
【答案】对
9． 对于过热水蒸气，干度
【答案】错
10．流动功的大小仅取决于系统的进口和出口状态，而与经历的过程无关。（ ）
【答案】对
（ ）
二、简答题
11．测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的？如何球的绝热截留系数？
【答案】任意选定一种实际气体，使其通过装有多空塞的管道，令高压端的压力和温度稳定
在
和相应
的
而在低压端，调节阀门开度，
通过改变流量得到不同的压力
然后将这些点画
在
图上，得
到
并且得到
因
为
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验，即
可得到一系列的等焓线，
图中等焓线上任一点的斜率
即为
12．如图所示设备称为收缩喷管，
是一种使气流速度增大的设备。压力为于音速
的速度
根据质量守恒原理
略不计。若取喷管为系统，问是什么系统？
温度为的气流以低
流入喷管，在喷管内膨胀，压力和温度下降，流速升高，
流出喷管。所
此外可以认为气流流经喷管时散热可忽
图
【答案】开口绝热系。
13．水蒸气的朗肯循环，其放热过程为定温过程，吸热过程也有部分是等温的，而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？
【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的，卡诺循环热效率也是最高的，但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利，真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少，则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比，在放热过程中，蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小，且工质保持定温，所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容，放热的终了，排气温度仍然高于环境的温 度，所以放热量较高。但是在吸热过程中，蒸汽动力循环吸热过程温度较低，而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体，使气体的平均吸热温度提高，在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下，蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。
14．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：
15．
试证明在压缩比
【答案】
相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的
热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，
因为
远远高于
而在相同
温度区间到）内，
将大大高于
16．
画出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。
【答案】
蒸汽压缩制冷系统的
图如图所示。