2017年山东青岛科技大学工程热力学考研真题.doc

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2017 年山东青岛科技大学工程热力学考研真题一、是非题（本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分） 1．准平衡过程就是可逆过程。（） 2．可逆循环熵变为零，不可逆循环熵变大于零。（） 3．制冷循环的制冷系数可以大于 1。（） 4．在相同温度的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质也无关。（） 5．水蒸气的定压汽化过程是一个等温过程，因此热力学能变化量为 0。（） 6．理想气体的声速是一个固定不变的常数。（） 7．压气机是动力机，而不是消耗机械能的工作机。（） 8．热量与功都是过程量，不是状态参数。（） 9．1mol 理想气体的体积为 0.022414m3。（） 10．利用热力学第一定律可以判定过程进行的方向。（）二、选择题（本大题共 10 小题，每题 3 分，共 30 分） 11. 克劳修斯不等式为______。 (A) (B) (C) (D)    rev Q T Q rT Q  rT Q rev T r r 0 0 0 0 12. 处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是______。 (A) F=F(ρ, v, T) (B) F=F(ρ, v, p) (C) F=F(ρ, R, T) (D) F=F(ρ, p, T) 13. 可以通过测量直接得到数值的状态参数______。 (A) 焓 (B) 热力学能 (C) 温度 (D) 熵 14. 要使超音速气体连续减速为亚音速气体，管道形状应采用______。 (A) 渐扩渐缩喷管 (B) 渐缩渐扩喷管 (C) 渐扩喷管 (D) 渐缩喷管 15.以下哪个循环可表示活塞式内燃机的理想循环______。

(A) (B) (C) 。 (D) 。  dh q  16. 经历一不可逆循环过程，工质的熵______。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 可能增大，也可能减小 w  17. 能量方程 t  适用于______。 (A) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程 (B) 非稳定流动，可逆过程 (C) 非稳定流动，不可逆过程 (D) 任意流动，任意过程 18、焓(h)的定义式为：______。 (A) h=u+pv (B) h=u+pdv (C) h=u-vdp (D) h=u+vdp 19. 理想气体的熵变，可采用下式计算，______。 (A) ds  c v dT T  R g dp p

(B) ds  c p (C) ds  c p (D) ds  c p dp p dT T dT T  c v  R  R dv v dp p dp p g g 20. 在 T-s 图上，经过同一状态点的理想气体定容过程线与定压过程线相比，_____ 过程线更陡一些。 (A) 定容 (B) 定压 (C)二者一样 (D)无法判断三、简答题（本大题共 4 小题，每题 8 分，共 32 分） 21. 从微观上说明温度的本质，并写出微观上定义气体温度的关系式。 22.试在 h-s 图上表示蒸汽在汽轮机中的理想与实际绝热膨胀过程，并给出其内效率定义及其计算式。 23.压气机中如何实现两级压缩和级间冷却？试在 p-v 图上表示出此技术与单级绝热压缩相比所省功量。 24.写出范德瓦尔方程，并说明此方程与理想气体状态方程相比，做了哪些修正？所做修正基于何种考虑？四、分析证明题（本大题共 2 小题，共 25 分） 25.证明：同一种工质在参数坐标图上（例如 p-v 图上）的两条绝热线不可能相交。 (10 分) 26.证明:刚性绝热容器的放气过程中容器内理想气体的状态参数服从：常数。（15 分）五、计算题（本大题共 3 小题，共 43 分） 27.一热机在每个循环中从 326.85℃的高温热源吸收 Q1=419kJ的热量和可逆地向 26.85℃的低温热源排热，假设按(1) Q2=209.5kJ；(2) Q2=314.25kJ；(3) Q2=104.75kJ三个数值放热，请计算在这三种情况中，哪个是不可逆的、哪个可逆的、哪个是不可能的？（10 分） 28.封闭气缸中气体初态 p1 = 8MPa，t1 =1300℃，经可逆多变膨胀过程变化到终态 p2= 0.4 MPa， t2= 400℃。已知该气体的气体常数 Rg=0.287 kJ/(kg·K)，气体比热容为常数，cV= 0.716 kJ/(kg·K)，试判断气体在该过程中是放热还是吸热？（15 分） 29.如图所示，气缸内空气的体积为 0.008m3，温度为 17°C。初始时空气压力为 0.1013MPa，环境大气压力 pb=0.1MPa，弹簧呈自由状态。现向空气加热，使其压力升高，并推动活塞上升而压缩弹簧。已知活塞面积为 0.08m2，弹簧刚度为 K=40000N/m，空气热力学能变化关系式为，Rg=0.287kJ/(kg·K)。试求：使气缸内空气压力达到 0.15MPa 所需的热量。（18 分）

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