2018年山东大学能源与动力工程学院904工程热力学[专业学位]考研基础五套测试题
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2018年山东大学能源与动力工程学院904工程热力学[专业学位]考研基础五套测试题（一） . 2 2018年山东大学能源与动力工程学院904工程热力学[专业学位]考研基础五套测试题（二）12 2018年山东大学能源与动力工程学院904工程热力学[专业学位]考研基础五套测试题（三）22 2018年山东大学能源与动力工程学院904工程热力学[专业学位]考研基础五套测试题（四）33 2018年山东大学能源与动力工程学院904工程热力学[专业学位]考研基础五套测试题（五）42
一、简答题
1． 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
2． 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？是否压缩比越高越好？
【答案】
定容加热循环
，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。理论
上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，
一般汽油发动机的压缩比在之间。
3． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。
【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：
若中间定压冷却充分，
即可得：
则有：
其中为
求并令其为零，得：
此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。
4． 供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。
其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为：
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，
所以
不变，故
5． 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
6． 绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝），是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功； （2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界； （4）孤立系。
7． 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图上定性地分析回热对热效率的影响。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功故循环效率提高。
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
8． 对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能），故热力学能是温度的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
二、计算题
9． 某蒸汽压缩制冷机，以氨为制冷剂，若蒸发温度为
167200kJ/h，压缩机绝 热压缩效率为0.85。
求:（1）每千克氨蒸汽压缩耗功W 。 （2
）系统制冷系数（3
）工质质量流量（4）压缩机耗功率。
（5）节流过程的可用能损失。
已知环境温度为
氨的有关参数如表所示。
表
冷凝温度为
进入压缩机为干饱
和氨蒸汽，压缩机定熵压缩时的出口焓为1885kJ/kg，从冷凝器出来的为饱和氨液，若制冷量为
【答案】图如图所示。
图
（1）若气体进行可逆绝热压缩过程1-20, 消耗的功为：
压缩机绝热压缩效率
可得实际的耗功为：
（2）过程4-1的制冷量为：
制冷系数为：