2018年北京航空航天大学能源与动力工程学院941流体工热综合之工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、判断题
1． （1）理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ ）
（2）活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ） 【答案】（1）错；（2）对
【解析】（1）气体的状态需要由两个独立的状态参数来确定，而不是任意两个状态参数即可确定气体的状态。
（2）
根据容积效率的计算结果
提高増压比，将减小容积效率，所以
若要获得较高压力，采用多级压缩、级间冷却的方法，就可以提高压气机的容积效率。
2．
热力学第一定律解析式
及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）
【答案】错 【解析】
对于可逆和不可逆过程都适用，但
只适用于准静态过程，即
对于可逆适用，对不可逆过程则不一定适用。
3． 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。（ ）
【答案】错
【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。
4． 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式
：
【答案】错
【解析】只要是理想气体，就满足迈耶公式。
（ ）
二、简答题
5． 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
温度为的气流以低
6． 如图所示设备称为收缩喷管，
是一种使气流速度增大的设备。压力为于音速
的速度
根据质量守恒原理
略不计。若取喷管为系统，问是什么系统？
所以
又因为
流入喷管，在喷管内膨胀，压力和温度下降，流速升高，
流出喷管。所
此外可以认为气流流经喷管时散热可忽
图
【答案】开口绝热系。
7． 朗肯循环采用回热的基本原理是什么？
【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。
8．
均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温
和
不改变，
杆子任意截面的温度
和
的两物体之间（图）。经验告诉我们，只要
也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态？
图
【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界（温
度为和的两个物体）的作用下才成立的，
如果撤除
和的两个物体，杆子各截面将逐渐趋
于均匀一致，所以杆子是处于稳 定状态而非平衡状态。由此可得，平衡必稳定；稳定未必平衡。
三、综合分析题
9．
在
图上用图形面积表示某种理想气体可逆过程a-b （图）的技术功的值。
图
【答案】通过点b 作等温线与通过点a 的等压线相交于点c 。因T-s 图上过程线下的面积可以 所以图中面积abdea 即为过程a-b 的热量。表示过程的热量，据热力学第一定律，以过程的技术功为
考虑沿等压线进行过程
理想气体
的焓只是温度的函数，
所以
因此面积aefca
也表示
的大小。于是面积abdefca 就
可表示过程的技术功数值。
10．某种家用热水器能将流量为8 kg/min, 压力为0.10 MPa，温度为查有关资料
时水的参数如下：
【答案】取热水器为系统，
可认为是稳流开系。质量流量
根据题意，过程为等压过程，所以据稳定流动能量方程，过程中换热量
系统与外界没有功交换，忽略水的动能差和位能差，则热流量
过程每秒熵流为
所
该过程的热量可用面积aefca 表示，由于
的冷水加热到若管
路中压 降可忽略不计，热源温度可假定恒定为1700 K，试确定加热过程中每秒钟的熵流和熵产。