2012年山东青岛科技大学工程热力学考研真题.doc

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14、工质熵减少的过程_________

2012 年山东青岛科技大学工程热力学考研真题一、是非题（每小题 2 分，共 20 分） 1、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。（ 2、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（ 3、工质经历一可逆循环，其∮d s =0，而工质经历一不可逆循环，其∮d s＞0。（））） 4、理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为）（ 5、对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。（ 6、对于过热水蒸气，干度 1x 。（） k 1  k 。 T 2 T 1     p 2 p 1    ） 7、在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式： E  sys E sur = 恒量，△Ss y s+△Ss u r= 恒））量。（ 8、对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ 9、膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量。（ 10、在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。（二、选择题（每小題 2 分，共 10 分） 11、湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________ （A）△U = 0 （B）△U ＞0 （C）△U＜0 （D）△U＜0 或△U ＞0 12、压气机压缩气体所耗理论轴功为_________ ））（A）  2 1 pdv （B） 2 1 d ( pv ) （C）  2 1 vdp （D） 2  1 pdv  vp 11  vp 22 13、多级（共 Z 级）压气机压力比的分配原则应是_________ （A）    pZ 1   p 1  Z

（B）  pZ  1 p 1 （C）  （D）    p Z 1 pZ 1 1  Z p 1  Z p 1 14、工质熵减少的过程_________ （A）不能进行（B）可以进行（C）必须伴随自发过程才能进行（D）以上说法均不正确 15、闭口系统功的计算式 W = U1－U2_________ （A）适用于可逆与不可逆的绝热过程。（B）只适用于绝热自由膨胀过程。（C）只适用于理想气体的绝热过程。（D）只适用于可逆绝热过程。三、填空题（每空 2 分，共 22 分） 16、理想气体多变指数 n=1，系统与外界传热量 q =___ ___；多变指数 n=±∞，系统与外界传热量 q =________。 17、卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程。 18、水蒸汽的汽化潜热在低温时较_______，在高温时较____ ___，在临界温度为________。 19、在 T—S 图上，定压线的斜率是_______；定容线的斜率是_______。 20、理想气体音速的计算式：____ ___，马赫数的定义式为：____ ___。四、简答题（每小题 6 分，共 18 分） 21、闭口系统从温度为 300K 的热源中取热 500kJ，系统熵增加 20kJ／K，问这一过程能否实现，为什么？ 22、试证明，理想气体熵变计算公式为 ds  c p dT T  R g dp p 。 23、请在 p-v 图及 T-s 图上定性表述出以下热力过程：（1）工质压缩降温且降压；（2）工质放热、降温且降升压。五、计算题（每小题 20 分，共 80 分） 24、空气的初态为 p1=150kPa，t1=27℃，今压缩 2kg 空气，使其容积为原来的 41 。若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种情况下的终态参数，过程热量、功量以及内能的变化，并画出 p-v图，比较两种压缩过程功量的大小。（空气： pc =1.004kJ/(kgK)， R=0.287kJ/(kgK)） 25、某热机在 T1 = 1800 K 和 T2 = 450K 的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热 1000KJ，试计算：（A）循环的最大功？（B）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为 100K，在过程中与低温热源的温差为 50K，而循环本身仍为可逆循环，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小 10KJ，则热机的热效率是多少？（20 分） 26、两瓶氧气，一瓶压力为 10MPa，一瓶为 2.5MPa，其容积均为 100L，温度与大气温度相

同，均为 290K。将它们连通后，达到平衡，最后温度仍为 290K。问这时压力为多少？整个过程的熵增为多少？与大气有无热量交换？已知氧气 Rg  .0 2598 kJ /( Kkg  ) ， cv  .0 657 kJ /( Kkg  ) （20 分） 27、两物体 A 和 B 质量及比热容相同，即 mm  2 1  m c 、 1 p  c p 2  c ，温度各为 1T 和 2T ， p 且 T  。设环境温度为 oT 。按一系列微元卡诺循环工作的可逆机，以 A 为热源，B 为冷 1 T 2 源，循环运行，使 A 物体温度逐渐降低，B 物体温度逐渐升高，直至两物体温度相等，为 fT f ；（2）最大循环净功为为止。试证明：（1） T f   2 T  cm   T 1  W max 21TT p  T 2 。（20 分）

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