2005年上海理工大学硕士研究生入学考试试题_工程热力学

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1、2005年上海理工大学硕士研究生入学考试试题一．问答题：（每题6分,共60分）1．δq=CpdT+δwt适用于什么工质（理想气体，实际气体）？适用于什么过程（可逆过程，不可逆过程）？并说明理由。2．某封闭热力系经历一熵减少的可逆过程，则该热力系能否经一绝热过程回复到原态？为什么？3．压气机绝热压缩某种理想气体,初始状态为1，由于不可逆终态为2',试在T--s图上用面积表示出压缩所消耗的技术功。4．水蒸汽由给定的初态p1、t1通过一喷管等熵膨胀到湿蒸汽区，其背压p2为已知，若手头没有焓熵图，只有水蒸汽热力性质表，如何计算确定状态2的各项热力参数x2，t2，h2。5．在环境温度为300K的条

2、件下，150K的热源有否作功能力？若能量Q由400K的恒温热源直接传入150K的恒温热源，引起的作功能力损失是多少？6．理想气体绝热可逆流动中，只要选取合适的喷管，就一定可以使出口流速达到超音速，对吗？为什么？7.如图所示，有两任意过程a-b,a-c,b点和c点在同一条绝热线上，试问△Uab和△Uac哪个大？若b,c在同一条等温线上，结果又如何？      8.降低蒸汽轮机的排汽压力P2，能否提高蒸汽动力循环——朗肯循环的热效率？作T-S图表示。受什么条件限制？9．一动力循环1－2－3－1的T－s图如右图所示，其中过程1－2、3－1皆为可逆过程，2－3为一有摩擦的绝热过程。T1、T3都等

3、于环境温度T0。试用一块面积或几块面积的代数和表示出该循环中的吸热量Q1，放热量Q2，净功量W和由于摩擦而引起的作功能力损失。      ?10．当相对湿度一定时，湿空气的温度愈高，则含湿量愈大。若含湿量一定时，湿空气的温度愈高，则相对湿度也愈大。这种说法是否正确？为什么？二．计算题（共90分）1.轴流式压气机从大气环境中吸入P1=0.1MPa，t1=15℃的空气，其流量11.6kg/s，经绝热压缩到P2=0.9MPa，由于摩擦作用，使出口空气温度增高到302℃，试求压气机绝热效率(理想压缩功和实际压缩功之比)及拖动压气机所需要的功率。      （Cp=1.004kJ/kg.K，K=1

4、.4）(20分)2.有两股空气绝热合流成一股,其中一股支流状态为20℃,0.8MPa,流率为2kg/s,另一股状态为250℃,0.2MPa,流率为5kg/s.已知合流后的压力为0.24MPa。试求      (1)合流后的温度;      (2)绝热合流过程引起的熵变化及可用能损失。      (Cp=1.005kJ/kg.K,R=0.287kJ/kg.K，环境温度为20℃)(25分)3.压力为5×105Pa，温度为环境温度20℃的空气通过绝热渐缩喷管射向1×105Pa的大空间中。测得出口截面上的气流温度为-10℃，若忽略进口流速，试计算:      （1）实际出口流速；      （2

5、）可逆情况下的理论出口流速及气温。      （Cp=1004J/kg.K，νcr=0.528）(20分)4.氨蒸汽制冷装置，蒸发器中温度为－10℃。冷凝器中的温度为30℃。氨压缩机从蒸发器中吸入压力为p1=0.2363Mpa的饱和氨蒸汽并绝热压缩到t2=75℃，离开冷凝器时是饱和液氨。设压缩机出口氨蒸汽比焓h2=1887kJ/kg求：      （1）循环制冷系数；      （2）节流过程的不可逆损失多少？并在T-s图中用面积表示出来。环境温度t0=25℃。      氨的饱和热力性质表：