【文章內(nèi)容簡介】 不向高溫熱源吸熱，也不向低溫熱源放熱同樣產(chǎn)生功，是否違反第一定律？第二定律？ 水蒸氣定溫過程中加入熱量是否等于膨脹功，定容過程加入熱量是否等于內(nèi)能增量？ 實際空氣制冷循環(huán)不可逆損失主要來自哪里？如何減少？ 一剛性密閉容器用隔板分成溫度和壓力相等的A和B兩部分，如果A和B中是同工質(zhì)，熵怎樣變化？如果A和B中是不同工質(zhì)，熵怎樣變化？為什么？ 相同溫度界限內(nèi)定容加熱循環(huán)，定壓加熱循環(huán)，混合加熱循環(huán)，卡諾循環(huán)的熱效率，凈功率的大小比較？并表示在Ts圖中。 一個門窗打開的房間溫度上升，壓力不變，則房間內(nèi)的空氣內(nèi)能如何變化？（空氣比熱容按定值計算） 計算題（共72分） 配有活塞汽缸，溫度為30℃，壓力為150kPa。定壓膨脹到兩倍體積，求內(nèi)能變化和焓變化，熱量和功量變化。（比熱按定值計算）（15分） 一熱機工作在t1=540℃和t2=30℃之間，從高溫熱源吸熱2107kJ，對外作功5MWh，問這可能嗎？（用兩種方法定值計算）（15分） 一葉輪壓氣機質(zhì)量流量q=1kg/s，27℃；，求進出口的熵差，熵流熵產(chǎn)和作功能力損失。環(huán)境pb=，t0=27℃，空氣比熱按定值比熱容cv=(kgK)，cp=(kgK)。（15分） 一加熱器入口濕空氣狀態(tài)：t1=5℃，p1=，φ1=60%；加熱器出口狀態(tài)：t2=20℃。t1，t2對應(yīng)的飽和壓力為ps1=，ps2=2337Pa。濕空氣的質(zhì)量流量為150kg/h。求：加熱器的加熱量？出口的相對濕度？（15分） 一臺奧托循環(huán)的四缸四沖程的發(fā)動機，四缸合計的活塞排量為1000cm3，初始壓力p1=100kPa，t1=18℃。每缸向工質(zhì)提供熱量135J，求熱效率，加熱過程終了溫度和壓力，并畫在pv圖上。cv=717J/(kgK)，Rg=287J/(kgK)，比熱比k=。（12分）同濟大學2006年攻讀碩士學位研究生入學考試試題 是非判斷題（每題3分，共30分） 理想氣體定壓膨脹系數(shù)β=1/T，其單位是1/℃或1/K。 流體在噴管內(nèi)的流動問題是開口系統(tǒng)問題。 要實現(xiàn)熱能到機械能的轉(zhuǎn)換，必須經(jīng)過工質(zhì)膨脹作功。 工質(zhì)完成同外界沒有熱量交換的循環(huán)，一定是可逆循環(huán)。 理想氣體工質(zhì)經(jīng)歷一個不可逆循環(huán)，Δs0。 氣體壓縮因子z取決于氣體常數(shù)和狀態(tài)參數(shù)p,T。 由水蒸氣Ts圖可見，在二相區(qū)內(nèi)進行的熱力過程一定是定溫定壓過程。 公式Tds=du+pdv只適用于可逆過程。 壓氣機如果以提高溫度為其工作目的，就沒有必要采用多級壓縮。 只要測得濕空氣的干、濕球溫度，就可以確定濕空氣熱力學狀態(tài)。 分析簡答題（每題5分，共50分） 理想氣體多變過程，多變指數(shù)范圍是什么？已知初、終狀態(tài)如何求得多變指數(shù)、過程熱量、作功量？由以上結(jié)果可知“理想氣體已知初、終狀態(tài)，可以求出功量和熱量”，對不對？為什么？ 蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，采用膨脹閥（節(jié)流閥）所引起的不可逆損失是什么？（在Ts圖上表示之）。如何減少這種不可逆損失？ 進行熱力學分析計算，必須已知工質(zhì)的有關(guān)哪些資料？熱力學對這些資料有何限制要求？ 一個入口、一個出口、穩(wěn)定流動的開口系統(tǒng)，試推導下列關(guān)系：膨脹功=技術(shù)功+流動功。 絕熱節(jié)流、絕熱可逆膨脹、絕熱自由膨脹各有什么不同？ 為什么溫差傳熱現(xiàn)象可以歸結(jié)為有用能的損失？ 什么叫熱力學同類工質(zhì)？實際應(yīng)用中如何來判斷兩種工質(zhì)是熱力學同類工質(zhì)？ 對濕空氣熱力學狀態(tài)進行測定，要測哪些參數(shù)？如何根據(jù)所測得的參數(shù)在焓濕圖上確定熱力學狀態(tài)？ 噴管截面變化規(guī)律公式dA/A=(M21)dC/C對一般工質(zhì)是否適用？試證明之。 什么是熱力學第二定律？有何實際應(yīng)用意義？ 計算題（共70分） 兩個絕熱容器A和B，裝有某種相同的理想氣體，通過絕熱的管道和閥門相連接。已知各自熱力學參數(shù)分別為TA、VA、pA和TB、VB、pB，pApB，比熱cv可看作為常數(shù)。打開閥門，直至工質(zhì)不再流動，關(guān)閉閥門。試問：這時A、B兩個容器中，溫度壓力分別為多少？（本題15分） 10kg空氣在氣輪機中膨脹做功，p1=600kPa，t1=800℃，p2=100kPa，若氣輪機中做功Wt=3980kJ，大氣溫度T0=300K，試求：有用能的損失是多少？（本題15分） 壓力為p1=，溫度為T1=1200K的空氣，以3kg/s的流量流過節(jié)流閥，壓力下降到p2=，然后進入噴管作可逆絕熱膨脹，已知噴管出口外界背壓力為pb=，環(huán)境溫度T0=300K，問：（1） 應(yīng)選何種噴管？（2） 噴管出口截面面積、流速為多少？（3） 因節(jié)流引起的作功能力損失為多少？并表示在Ts圖上。（4） 如何背壓力為pb=，應(yīng)選何種噴管？喉口面積為多少？（本題20分） 壓縮制冷循環(huán)裝置，制冷量為86400kJ/h，溫度為10℃，空氣進入膨脹機溫度為20℃，試求：（1） 壓縮機的功率和出口壓力為多少？（2） 制冷劑的質(zhì)量流量為多少？（3） 循環(huán)的凈功率是多少？（本題20分）同濟大學2007年攻讀碩士學位研究生入學考試試題 單項選擇題（本大題共15小題，每小題1分，共15分）在每小題列出的四個選項中只有一項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。 過程是可逆過程。（）A. 可以從終態(tài)回復到初態(tài)的 B. 沒有摩擦的C. 沒有摩擦的準平衡 D. 沒有溫差的 絕對壓力p，真空pv，環(huán)境壓力pa間的關(guān)系為（）A. p+pv+pa=0 B. p+papv=0 C. ppapv=0 D. papvp=0 閉口系能量方程為（）A. Q+ΔU+W=0 B. Q+ΔUW=0 C. QΔU+W=0 D. QΔUW=0 氣體常量Rr（）A. 與氣體種類有關(guān)，與狀態(tài)無關(guān) B. 與狀態(tài)有關(guān)，與氣體種類無關(guān)C. 與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān) D. 與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān) 理想氣體的 是兩個相互獨立的狀態(tài)參數(shù)。（）A. 溫度與熱力學能 B. 溫度與焓 C. 溫度與熵 D. 熱力學能與焓 已知一理想氣體可逆過程中，wt=w，此過程的特性為（）A. 定壓 B. 定溫 C. 定體 D. 絕熱 卡諾循環(huán)如圖所示，其吸熱量Q1=（）A. B. C. D. 在壓力為p時，飽和水的熵為s39。；干飽和蒸汽的熵為s39。39。當濕蒸汽的干度0x1時，其熵為s，則（）A. s39。39。ss39。 B. ss39。39。s39。 C. ss39。s39。39。 D. s39。ss39。39。電廠熱力設(shè)備中， 內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。A. 鍋爐 B. 汽輪機 C. 凝汽器 D. 水泵可逆絕熱穩(wěn)定流動過程中，氣流焓的變化與壓力變化的關(guān)系為（）A. dh=vdp B. dh=vdp C. dh=pdv D. dh=pdv1水蒸汽動力循環(huán)的下列設(shè)備中，有效能損失最大的設(shè)備是（）A. 鍋爐 B. 汽輪機 C. 凝汽器 D. 水泵1活塞式壓氣機的余隙容積增大使（）A. wc增大，ηv減小 B. wc不變，ηv減小 C. wc不變，ηv不變 D. wc減小，ηv減小1 已知燃氣輪機理想定壓加熱循環(huán)壓氣機、出口空氣的溫度為TT2，燃燒室出口燃氣溫度為T3，則其理想循環(huán)熱效率為（）A. B. C. D. 1飽和濕空氣的相對濕度為（）A. φ1 B. Φ=1 C. φ1 D. 0φ11濕空氣的焓h為（）A. 1kg濕空氣的焓 B. 1m3濕空氣的焓C. 1kg干空氣與1kg水蒸汽焓之和 D. 1kg干空氣的焓與1kg干空氣中所含水蒸汽的焓之和 多項選擇題（本大題5小題，每小題2分，共10分）在每小題列出的五個選項中有二至五個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。多選、少選、錯選均無分。1 單位物量的理想氣體的熱容與 有關(guān)。（）A. 溫度 B. 壓力 C. 氣體種類 D. 物量單位 E. 過程性質(zhì)1 卡諾循環(huán)是 的循環(huán)。（）A. 理想化 B. 兩個定壓、兩個絕熱過程組成C. 效率最高 D. 熱源和冷源熵變相等 E. 可逆1 水蒸汽hs圖上的定壓線（）A. 在濕蒸汽區(qū)為直線 B. 在過熱蒸汽區(qū)為直線C. 在濕蒸汽區(qū)為曲線 D. 在過熱蒸汽區(qū)為曲線E. 在濕蒸汽區(qū)和過熱蒸汽區(qū)是斜率不同的直線1 理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，前后穩(wěn)定截面上的 相等。（）A. 壓力 B. 溫度 C. 比體積 D. 焓 E. 熵 從理論上分析，活塞式壓氣機壓縮空氣的過程可以有 過程。（）A. 定壓 B. 定體 C. 定溫 D. 絕熱 E. 多變 填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）2 與外界既無能量交換也無物質(zhì)交換的熱力系統(tǒng)為 熱力系。2 熱力系的儲存能包括 。2 已知某雙原子氣體的氣體常數(shù)Rr=260J/(kgK)，則其定值定體質(zhì)量比熱容cv= J/(kgK)。2 已知1kg理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學能的變化量可求出為Δu= 。2 定值比熱容為的多變過程，初溫為t1，終溫為t2，其熵變量Δs= 。2 水蒸汽的臨界壓力為 MPa。2 流體流經(jīng)管道某處的流速與 比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。2 汽輪機的排汽壓力越低，循環(huán)熱效率越高，但排汽壓力的降低受到了 的限制。2 壓氣機增壓比較大時，為了減少滯脹容積，提高容積效率，除了盡可能減小余隙容積外，通常還采取 的措施。 未飽和濕空氣的相對濕度值在 之間。 名詞解析（本大題共5小題，每小題3分，共15分）3 控制質(zhì)量3 熱量的無效能3 水蒸汽的飽和狀態(tài)3 噴管效率3 濕空氣的含濕量 簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分）3 準平衡過程與可逆過程有何共同處？有何區(qū)別？有何聯(lián)系？3 理想氣體狀態(tài)方程有哪些常見形式？方程中的常數(shù)項與物性是否有關(guān)？3 干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點？3 何謂氣流在噴管中的臨界狀態(tài)？何謂臨界壓力比？理想氣體的臨界壓力比與哪些因素有關(guān)？ 何謂汽耗率？何謂熱耗率？它們與熱效率有什么關(guān)系？ 計算題（本大題共4小題，4143小題每小題5分，44小題10分，共25分）4m==430J/(kgK)，比熱比k=。初溫T1=477K，經(jīng)可逆定體過程后終溫T2=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。4設(shè)爐膛中火焰的溫度恒為t1=1500℃，汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為t3=500℃，環(huán)境溫度為t0=25℃，求火焰每傳出1000kJ熱量引起的熵產(chǎn)和作功能力損失。4空氣可逆絕熱流過一噴管，入口壓力p1=，溫度t1=800℃，出口壓力p2=，此噴管是什么類型的噴管？入口空氣流速忽略不計，比熱容和比熱比取定值，分別為cp=(kgK)，k=，求噴管出口空氣的溫度、流速、馬赫數(shù)。4一次再熱兩級（混合加熱器）回熱的蒸汽動力循環(huán)，初壓p1=10MPa，初溫t1=500℃，終壓p2=；再熱過程ab中壓力pa=pb=，再熱后蒸汽溫度tb=500℃；第一級抽汽壓力p01=pa=，第二級抽汽壓力p02=。已查出新蒸汽焓h1=3374kJ/kg，汽輪機排汽焓h2=2322kJ/kg；第一級抽汽焓h01=2872kJ/kg，壓力p01下飽和水焓h0139。=；第二級抽汽焓h02=2816kJ/kg，壓力p02下飽和水焓h0239。=；再熱過程ab蒸汽的焓ha=h01=2872kJ/kg，hb=3473kJ/kg。試列出回熱加熱器的熱平衡式，并算出抽汽率ɑ1和ɑ2及循環(huán)熱效率。同濟大學2008年攻讀碩士學位研究生入學考試試題 概念題（每題7分，共70分） 簡述熱力學狀態(tài)公理。 在不可逆絕熱的噴管流動中溫度和壓力的變化，并在Ts圖上表示出來。 在pv圖表示技術(shù)功、膨脹功和流動功的相互關(guān)系。 簡述提高蒸汽動力循環(huán)的朗肯循環(huán)的熱效率的方法。 從卡諾循環(huán)說明不可能從單一熱源吸熱使之全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化這一熱力學公理。 對于服從范德瓦爾方程的氣體，寫出其膨脹功的表達式。 對于理想氣體而言，為什么絕熱節(jié)流是零效應(yīng)？ 試述蒸汽壓縮制冷循環(huán)在兩相區(qū)內(nèi)采用卡諾制冷循環(huán)的實際可能性。 計算題（每題16分，共80分） 在一個剛性密閉容器內(nèi)水和蒸汽處于兩相狀態(tài)，試證明：當其處于熱力平衡狀態(tài)時，一定有p1=p2，T1=T2，μ1=μ2。 三股熱力參數(shù)不同地氣體流