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]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？
【答案】工质经历相同的两个过程，因此
熵变
在
相同情况下
，
相同
。设
由于可
逆过程
由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。
其中
为
2． 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：
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。
3． 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？
【答案】对流动工质，微分形式能量方程：
所以有
4．
画出蒸汽压缩制冷系统的
【答案】
蒸汽压缩制冷系统的
图，并说明各过程是在哪个设备中完成的。
图如图所示。
图
其中
，
在压缩机中完成
；
在冷凝器中完成
；
在节流阀中完成
；
在冷藏库（蒸发
器）中完成。
5．
已知房间内湿空气的
【答案】
沿温度值为
温度，试用图定性的确定湿空气状态。
交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度
的温度线，
与相对湿度线
值为？的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数，如图所示。
图
6． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却
，
初压，p 为终压，则最佳增压比为：
7． 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
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
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；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
8．
某完全气体初态压力为
在
经绝热节流后压力为为
节流后
设环境压力为
且
请
图上画出三条等压线，并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么？ 【答案】
三条等压线如图所示。节流前
损失即作功损失：
二、计算题
9．
质量分数为
的氧气和
的氮气混合。求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。
【答案】本题考查混合气体的参数计算方法。 折合气体常数为：
折合摩尔质量为：
10．有两股湿空气合流，第一股的流量为
流量
为
温
度
含湿
量
求混合后湿空气的焓、含湿量和温度。
【答案】法一由题意可知，第一股湿空气质量成分为：
折合的气体常数为：
第一股湿空气的质量流量为：
于是可得空气和水蒸气的质量流量分别为：
温度含湿量第二股的
如湿空气在混合前后的大气压
力
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