2018年西安石油大学机械工程学院818工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？
【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算
式为
2． 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。
3． 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
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。
4． 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。
其中为
【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：
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。
二、综合分析题
5．
容积为干度和换热量。
【答案】取容器内工质为闭口系。在安全阀打开前的过程中，钢瓶内氨质量不变，体积不变，W=0。
状态1:
查
的热力性质图表
，
时：
安全阀刚打开时热状态时，
6． 某空调系统从户外引
进
的空气混合，若户外空气占
相对湿度。
【答案】
据
和
分别从h-d 图，查得
两股气流绝热混合，据质量守恒和能量守恒可导得
的新鲜空气与从冷却盘管来
的. （以干空气计），计算混合后空气的温度及
查
的热力性质图表
，
处在过
密封的钢瓶的安全阀在压力超过1.4MPa 时自动打开排气，初始时瓶内有
的氨蒸气，由于意外加热，钢瓶压力升高，直至安全阀启动，求安全阀刚打开时的温度
而据题意所以
解得
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由
因为
所以
7
．
某高压容器含有未知气体，据不完整的记载，可能是氮或氩。今取出一些样品进行试验，5L 气体样品从
绝热可逆膨胀到6L 时温度降低了
试问能否判断出是何种气体？
【答案】若气体是氮，则因是双原子气体，取定比热容时k=1.4; 若气体是氩，则应是单原子气体，k=1.67。
和
根据
解得
进而由查得
所以，比较可能的是氮气，而不是氩。
8． 两容积相同的刚性容器
A 、B 通过阀门相连接，如图所示，其中A 为绝热容器，B 为透热容器。初态时
，A 中装有空气，
且开，使用空气由A 流入
B ，直至
（
1）两容器的容积； （2）终态时S 中空气的温度
质量
及压力
及
（3）容器5在充气过程中所交换的热量!2, 过程中的
而B 中为真空。现将阀门打
时才关闭阀门。周围环境
求：
（提示：刚性客器绝热放气过程中，容器内剩余气体经历定比熵过程。）
图
【答案】（1）两容器的容积
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