2018年南京航空航天大学能源与动力学院917工程热力学[专业硕士]考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
【答案】孤立系熵增原理是指，膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生，理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的，所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
2． 为什么
图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
有
为
图上定容曲线斜率，该
【答案】对定容过程，
根据斜率与比热成反比例。
对定压过程，
根据热成反比例。
有
为图上定压曲线斜率，该斜率与比
因为定压比热容大于定容比热容，
所以可知过
3． 如图1
所示为湿空气中水蒸气的
图上任一点的定容线陡于定压线。
图，A 、B 两点在同一条等压线上，试在图中标出两点的
露点温度， 比较两点相对湿度的大小。
图1
【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等，如图2所示，均等于相对湿度不等
：
但是两点的
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图2
4．
试验证下列热力学关系式哪一个正确？
【答案】根据理想气体状态方程可得：
可见，（1）式正确。
可知，
代入题中两式，
二、计算题
5．
空气在喷管中做等熵绝热流动。流过出口截面积数为
初速
求：（1）当背压为多大时
，喷管可达最大流量。 （2）喷管的最大质量流量，以及此时的出口流速。 已知：空气的比热
【答案】（1）喷管的滞止参数为：
由绝热方程
可得初始状态的压强为：
气体常数
的渐缩喷管。喷管进口处参
所以，当
时喷管出口达最大流速。
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（2）喷管的最大质量流量为：临界速度为：其中临界温度为：则可求得临界速度为：
则此时的出口流速为：质量流量为
：
6． 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：
循环吸热
量
绝热指数（热容比）
代入可求得：
可求得：