2018年武汉大学动力与机械学院909传热学之工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1．
画出蒸汽压缩制冷系统的
【答案】
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。 图如图所示。
图
其中
，在压缩机中完成
；在冷凝器中完成
；在节流阀中完成
；在冷藏库（蒸发器）中完成。
2． 某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜，在
时，制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。
【答案】过程可逆时
，所以不可能实现。 室温下，
制冷温度为
3． 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时，lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量，为状态量。
反应热是过程量，于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义，热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
4． 某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态
1
压缩升压到
画在
图和
【答案】
画出图上。 图和图如图所示。 经等温
接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性
图
5． 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。
6．
迈耶公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． 试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。
【答案】对未饱和空气，干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知，虽然总压力保持不变，由于空气含湿量的增加，水蒸气的分压力是不断增加的，因而通常湿球温度高于露点温度，同时由于蒸发的冷却作用，湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气，三者温度都相同。
8． 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。
图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。
图如图图所示： 9．
试画出蒸气压缩式热泵下的【答案】
蒸气压缩式热泵下的
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图
制热系数为：
10．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
二、计算题
11．如图所示，渐缩喷管经一可调阀门与空气罐连接。气罐中参数恒定P 1=500kPa
，t
1=43°C , 喷管外大气压力温度
喷管出口截面面积为求：
（
1）阀门A
完全开启时（假设无阻力），流经喷管的空气流量。
（2）关小阀门A ，使空气经阀门后压力降为
的作功能力损失。已知求流经喷管的空气流量以及因节流引起
图
【答案】（1）阀门A 完全开启（校核计算）：
界压力。所以实际出口压力为：
又依据绝热方程可得出口处的空气体积为： 即出口处的大气压小于临
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