2016年西安石油大学石油工程学院903工程热力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 刚性绝热容器分隔成两部分（图，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。问：（1）取气体为系统，若突然抽去隔板，系统是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块，气体（系统）是否作功？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在
图上用实线表示？
【答案】（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能量传递输出边界，也就没有作图功。
（2）系统仍不作功。 （3）第一种情况不能在板数量是有限值，则过程不能在穷小，则过程可以在
图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔图上用实线表示；若隔板数量无穷多，且每两块隔板间距离无
图上用实线表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很
快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一 点表示，无穷多的点连成一条实线。
图
2． 在温度为的环境中，质量热升温至环境温度损失大小。
【答案】过程的
图如图所示。
试在
温度为
的冰
自周围环境吸热融化为水，再继续吸
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
3． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？
【答案】定压：
定温
绝热
定容
4． 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。
【答案】如图所示。
图
为等熵过程，有为等压过程，有：
压过程中吸热量相等，如图中阴影部分。
5． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的
所以：
等熵过程中的技术功与等
如何变化？
【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。
6． —个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？
【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。
7． 试在义。
【答案】如图所示。
图和图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
图
压缩比：
定容升压比：
定压预胀比：
8． 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】
二、综合分析题
9． 如图所示，直立气缸B 通过绝热收缩喷管C 与绝热容器A 相连，气缸内空气压力维持不变，温度
今欲使在是多少？
初始时气缸内空气质量
已知喷管最小截面积
内以等质量流量将气缸内空气冲入初态为真空的容器A ，问容器A 的最小体积
图
【答案】喷管进口截面参数，即气缸B 内参数维持不变，而在容器A 内压力从真空上升到临界压力，即
在临界速度，即体积
因
之前，收缩喷管出口截面2-2压力维持在临界压力，气流速度维持
于是可得喷管出口截面2-2上气体的温度
和比
也维持不变，由此推得出口截面上气体的焓
故
不变，冲入容器的气体质量流量恒定。
当充气完成瞬刻，容器内压力恰好等于临界压力，即