工程热力学2008(答案1)

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1、注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！南昌大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题报考专业：______________________考试科目：工程热力学(A)一、判断题（每题2分，共20分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.因为不可逆过程不可能在T-S图上表示，所以也不能计算过程的熵变量；（×）2.用压力表可以直接读出绝对压力值；（×）3.封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少；（×）4.理想气体的CP，CV值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关；（×）5.热力系

2、没有通过边界与外界交换能量，系统的热力状态也可能发生变化；（×）6.任意循环的热效率都可用计算；（√）7.定压过程的热量只适用于理想气体而不适用于实际气体；（×）8.湿空气的含湿量愈大，其中水蒸气的分压力也愈大；（√）9.熵增加的过程即为不可逆过程；（×）10.工质经任何一种循环，其熵变为零。（√）二、名词解释（每题5分，共25分）1.可逆过程系统可经原途径返回原来状态而在外界不留下任何变化的过程。不存在耗散效应的准平衡过程即为可逆过程。2.孤立系熵增原理孤立系统中熵可以增加（不可逆过程时）或保持不变（进行可逆过程时）但决不能

3、减小。熵增原理阐明了过程进行的方向，熵增原理指出了热过程进行的限度，熵增原理揭示了热过程进行的条件。第10页共10页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！1.热力学温标单位开尔文（K），将水的三相点温度作为单一基准点，并规定为273.16K。温度单位（K）是水的三相点温度的1/273.16。2.露点温度湿空气中水蒸气压力pv所对应的饱和温度，td=ts(pv)。3.推动功在开口系统中工质流动而传递的功量。一、简答及作图题（每题5分，共30分）1.试通过T-S图分析，在下述条件下

4、，比较活塞式内燃机定压加热理想循环，混合加热理想循环及定容加热理想循环的热效率的大小。初态相同，压缩比相同，循环吸热量相同答：（2分）第10页共10页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！（3分）1.压气机已经实现等温压缩，是否还有必要进行分级压缩，中间冷却，为什么？答：需要。（2分）虽然实现等温压缩后耗功最小，但若压比过大，hv仍很小，分级后有助于提高hv。（3分）2.已知理想气体的比定容热容CV=a+bT，其中a，b为常数，试导出其热力学能，焓，熵的计算式。答：第10页共1

5、0页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！1.质量分数为28%的氧气和72%的氮气混合，求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。（已知：氧气32g/mol，氮气28g/mol）解：2.试画出水蒸气的P-V图，并在图上标示出：①临界点；②饱和水线；③干饱和蒸汽线；④过冷水区；⑤过热水蒸气区；⑥湿蒸气区答：VP①②③⑥⑤④（每错1个扣1分，最多扣5分）3.试将满足以下要求的多变过程在p－v图和T-s图上表示出来（先标出四个基本热力过程，画出满足要求的一个过程即可）。工质压缩、降

6、温且降压答：第10页共10页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！PvTS（每图2.5分）第10页共10页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！一、计算题（每题15分，共75分）1.如图，竖直放置的气缸内充以空气，气缸截面积为100cm2，初始时活塞底面距气缸底部的距离为10cm，活塞及负载为195kg，缸壁充分导热，取走100kg负载，缸内气体膨胀，最后达到新的平衡状态。若活塞与气缸的摩擦可忽略不计，求：1)负载取走后，活塞向

7、上移动的距离是多少？2)气体在在膨胀过程中从环境吸收的热量。已知环境压力Pb=771mmHg、环境温度t0=27℃，气体的热力学能只是温度的函数。？解：（1）首先计算状态1及2的参数：因为(5分)并且过程中质量不变，所以第10页共10页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！（5分）（2）由热力学第一定律由于并且热力学能是温度的单值函数，故有，因此，（5分）1.若容器A为刚性绝热，容积为1m3，初态为真空，打开阀门充气，使压力p2=4MPa时截止。若空气u=0.72T，求容器A内

8、达平衡后温度T2及充入气体量m。已知充气管中空气的参数为：，充气过程中，参数维持不变。忽略流体流入的动能和位能差。第10页共10页注：考生请在答题纸上答题，不得在本试题纸上答题和写本人姓名或考生编号等，否则以舞弊处理！解：取容器A为控制容积。该过程为非稳定流动过程。因为容器绝