2019 年云南昆明理工大学工程热力学考研真题 A 卷
一、选择题(每题 2 分,共 20 分)
1、已知工质的表压力 Pg=0.17MPa,环境压力 Pa=0.1MPa。则工质的绝对压力为
。
A.0.17MPa
B.0.27MPa
C.0.07MPa
D.0.1MPa
2、下列说法中,
不表示热力学第一定律。
A.热可以变为功,功可以变为热,在转换中是有一定比例关系的
B.在孤立系统内能量总数保持不变
C.热机热效率不能等于 1
D.第一类永动机是造不成的
3、功不是状态参数,热力学能与推动功之和( )
A. 不是状态参数
B. 是状态参数
C. 不是广延量
D. 没有意义
4、对于理想气体下列( )不是温度的单值函数。
A. 内能
B. 焓
C. 比热
D. 熵
5、闭口系统经历一不可逆过程,做功 15kJ,放热 5kJ,则系统的熵变为
。
A.正值
B.负值
C.零
D.不能确定
6、采用回热后的压缩空气制冷循环的制冷系数
循环压缩比
。
A.不变,降低
B.增加,降低
C.降低,提高
D.降低,降低
7、为使入口为超音速的气流增速, 应采用
型喷管。
A.缩放
B.渐扩
C.渐缩
D.直管
8、内燃机混合加热理想循环的热效率随压缩比ε的
、定容增压比λ的
、
定压预胀比ρ的
,而提高。
A.增大,增大,减小
B.增大,减小,减小
C.增大,增大,增大
D.增大,减小,增大
9、若测得湿空气的露点温度、干球湿度和湿球温度,若测量值分别为 19℃、22℃、25℃三
个值,其中( )是湿球温度。
A.19 ℃
B.22 ℃
C.25℃
D.都不是
10、朗肯循环中采取再热后,汽轮机出口蒸汽的干度
,耗汽率
。
A.增加,降低
B.增加,增加
C.降低,降低
D.降低,增加
二、填空题(每空 1 分,共 25 分)
1、描述简单可压缩系得到状态参数有
个,分别是
、
、
和
。
2、汽轮机蒸汽进口焓为 3454kJ/kg,出口焓为 2116kJ/kg,汽轮机散热量为 20kJ/kg,当忽
略进出口动能差和位能差时,其技术功为
。
3、空气压缩机绝热压缩空气,入口参数为 p1=0.1MPa,t1=20℃,出口参数为 p2=0.6MPa,则
t2=
℃。
4、一闭口系进行某热力过程,工质吸热 20kJ,对外作功 10kJ,工质热力学能的变化为
kJ,气体的温度
(填“升高”,“不变”或“降低”)。
5、孤立系统的熵是朝
方向变化的;当闭口系统经历
过程时,熵的变
化为零。
6、未饱和湿空气由
和
组成。
7、绝热压缩、多变压缩和定温压缩中,
消耗的功量最多,
消
耗的功量最少。
8、理想气体混合物由氧气和氮气组成,其质量分数分别为 0.4 和 0.6,其折合气体常数为
kJ/(kg·K),容积分数分别为
、
。
9、水蒸气的汽化潜热在低温时较
,在高温时较
,在临界温度时
为
。
10、朗肯循环中采取中间压力较高的再热后,耗汽率
,循环热效率
(填“增加”,“不变”或“降低”)
11、工程上,压缩蒸汽制冷循环中,采用过冷的方式,制冷量
,制冷系数
。
,
压缩机功耗
。(填“提高”、“降低”或“不变”)
三、名词解释(每题 4 分,共 20 分)
1、孤立系统
2、绝热节流
3、过热度
4、卡诺循环
5、露点温度
四、简答题(每题 5 分,共 25 分)
1、热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么?
2、工质膨胀时是否必须对工质加热?对工质加热,其温度反而降低,有否可能?
3、有时为获得较高压力的压缩气体,往往采用多级压缩,采用多级压缩有何好处?
4、什么是回热?热力循环中若能采取回热措施,从热力学角度简单来说会带来什么好处?
5、有关国标规定,在设有中央空调系统的公用建筑中,室内温度不应设置过低,为什么?
五、计算题(第 1、2、3 题每题 10 分,4 题 15 分,第 5 题 15 分,共 60 分)
1、已知进入汽轮机水蒸气的焓 h1=3232kJ/kg,流速 cf1=50m/s,流出汽轮机时蒸汽的焓
h2=2302kJ/kg,流速 cf2=120m/s,散热损失和位能差可略去不计。求:
(1)1kg 水蒸气流经汽轮机时对外界所作的功;
(2)若蒸汽流量为 10t/h,求汽轮机的功率。
2、有 1kg 空气,初始状态为 p1=0.5MPa,t1=500℃
(1)绝热膨胀到 p2=0.1MPa;
(2)定温膨胀到 p2=0.1MPa;
(3)多变膨胀到 p2=0.1MPa,多变指数为 n=1.2。试计算各过程的熵变∆s1-2。设过程可逆,
且比热容 cv=718J/(kg·K),气体常数 Rg=287J/(kg·K)。
2T
2
n
1
2s
300K
Q H
Q L
250K
W
s
第 2 题图
第 3 题图
T
0
3、如图所示的循环试判断下列哪些情况是可逆的?哪些情况是不可逆的?哪些情况是不可
能的?
(1)QL=1000kJ,W=250kJ;
(2)QL=2000kJ,W=2400kJ;
(3)QL=3000kJ,W=250kJ。
4、进出口截面积 A2=10cm2 的减缩喷管的空气初速度很小可以忽略不计, 初参数为 p1=2×
106Pa、t1=27℃。求空气经喷管射出时的速度及流量。设空气取定值比热容,cp=1005J/kg·K,
κ=1.4,喷管的背压 pb 分别为 1.5MPa 和 1MPa,已知空气的νcr=0.528,Rg=287J/kg·K。
5、如图所示,某蒸汽动力循环采用一次抽气回热循环,已知蒸汽初、终态参数为 p1=2.4MPa,
t1=390℃,抽气压力 pa=0.12MPa,乏汽压力 p2=5kPa。试求:
(1)简单朗肯循环的热效率;
(2)回热循环的循环热效率ηt;
(3)回热循环的循环耗汽率 d。
T
0
5
4
3
α
α1
6
a
1
2
蒸汽的有关参数如下:
状态点
1
a
2
3
4
p/MPa
2.4
0.12
0.005
0.005
3
第 5 题图
s
t/℃
390
h/kJ/kg
3219.18
2575.85
2138.2
137.77
439.36