2017年武汉科技大学工程热力学(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 化学反应的反应热效应
【答案】系统经历一个化学反应过程，反应前后温度相等，并且只作容积变化功而无其它形式的功时，
主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为反应热效应。
二、简答题
2． 综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环，请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律？
【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价，以作功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压差为前提，否则消耗的热能再多，倘若没有必要的压差条件，仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见，压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，作功是目的，放热是基础。
3． 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在图上定性地分析回热对热效率的影响。
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功故循环效率提高。
4． 如图1所示，在
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热
量，放热量，净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。
图1 图2
【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示，其中：吸热量：面积放热量：面积净工量：面积做功能力损失：面积
5． 若热力学第一定律表达式写作
如何变化？
那么该式的使用条件是什么？为什么？
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时，系统膨胀功才等于
6． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的
面积
也即吸热量-放热量；
【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空
气的焓
升高，相对湿度
由于
不变和
增大而下降，含湿量
由于混合气体的成
分未改变而不变。
7． 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。
三、计算题
8． 如图所示，容器A 中装有一氧化碳
压力为想气体，气体常数
温度为
A 。若要求压力平衡时气体的温度为
压力为温度为容器B 中装有一氧化碳
气体由B 流向
为理
②过程的吸热量
A 和B 之间用管道和阀门相连。现打开阀门，
试求：①平衡时的终压力定容比热容
图
【答案】容器A 的体积：容器5的体积：取
中的气体为系统，系统中的总质量和总体积分别为：
所以可得终态时的气体压力为：
另外，系统不对外作功，所以吸热量为：
9．
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
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