2018年宁波大学海运学院931工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个？写出其定义式。
【答案】
2．
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
3．
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。
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。
4． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。
5． 试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完成某一热力过程后，再沿原路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。
（2）要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡，且不存在任何耗散损失，在过程中没有任何能量的不可逆损失；准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡，在进行中系统与外界可以有不平衡势差，也可能有耗散现象发生，只要系统内部能及时恢复平衡，其状态变化还是准静态的。
（3）可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的，准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。
（4）可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。
（5）实际过程总是在温差、压差作用下变化的，实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点：对于热力系统而言，两个过程都是由一系列平衡态所组成的，在曲线表示，都可用确定的状态参数变化描述过程。
6． 试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。
【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：
式中
，
为开口系与外界交换的热量
；
为开口系控制容积内的储存能的变化量
；
为进口处工质的焓图上都能用连续
为出口处时工质的焓值、动能及位能
；
值、动能及位能
；为开口系何外界输出的轴功。
7． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有
：增为：
因此该过程可以实现。
8． 什么是制冷系数？试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。
【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值，
即如图所示，逆卡诺循环制冷系数的表达式为
：
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
图
二、计算题
9．
已知燃气的入压力为
绝热指数
的空间。若进口压力
流速
以流量
流经一喷管进
问：（1）为使燃气充分膨胀，应选择哪种形式的喷管？
（2）若流动过程可逆，则出口截面上的流速和气体温度为多少？ （3）该喷管的最小流通截面积是多少？
【答案】（1）首先因为燃气在喷管的入口处有初速度，可以先求出滞止参数： 滞止温度
：滞止压力
：临界压力比
：所以有临界压力为
：
因为临界压力
大于出口背压力
所以要使燃气充分膨胀，要选择渐缩渐扩型喷管。
（2）选择渐缩渐扩型喷管时，所以在出口界面上的压力等于出口背压。 因为流动过程可逆，故出口气体温度为：
出口截面流速为：
（3）在最小流通截面上，
压力为临界压力下：
温度
：流速
：
可以求到最小流通截面上的气体温度和流速如
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