2018年合肥工业大学汽车与交通工程学院828工程热力学(一)考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上，如图所示。设工质为理想气体，
其比热为定值。试问
与
哪个大？为什么？
图
【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上
，
所以
2． 什么是热力系统？热力系统可分为几类？
【答案】通常根据研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象，这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统；简单系统、绝热系统和孤立系统；均匀系统和非均匀系统；单元系统和多元系统等。
3． 在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。
【答案】一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内，而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能，故空气温度降低，人感到凉爽。
随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内 的温度不会越来越低。
所以
又因为
二、计算题
4． 两物体A 和B 的质量及比热相同，均为和
传热，
求平衡温度及不等湿传热引起的
【答案】示意图如图所示。
温度各为和且设环境温度为（1）
若在此高低温热源间工作一个可逆热机，试求最大循环功和最终平衡温度；（2）若A 与B 直接
损失。
图
（1
）对系统列
平衡方程，
设最终平衡温度为
可得：
其中
为
损失，
且
所以，损失为：
当
时
，
则
此时最大循环功为：
（2）有限温差传热，
由热力学第一定律知
所以：
可解得：
则
损失为：
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
由热力学第一定律可知
，
的渐缩喷管。喷管进口处参
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所以，当
（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
：
时喷管出口达最大流速。
三、综合分析题
6． 活塞由弹簧支承的气缸系统内空气初始压力体积
若气缸内压力与体积成正比，即
【答案】方法一据题意所以
体积
代入数据得
终态压力
求过程中空气作的功。
图
方法二在P-V 图上过程线下面积表示可逆过程的体积变化功，由于压力与体积成线性关系（图）, 所以
7． 利用孤立系统熵增原理重解例上图。
【答案】据例上图, 有