三峡大学考研专业课试题824工程热力学2018.doc

1、第1页共 2页三 峡 大 学2018年硕士研究生入学考试试题(B卷)科目代码： 824 科目名称： 工程热力学 考试时间为3小时，卷面总分为 150 分答案必须写在答题纸上一、名词解释（本大题共5小题，每题4分，共20分）1.卡诺循环2.含湿量3.压缩因子4.干度5.临界压力比二、简答题（本大题共7小题，每题6分，共42分）1. 活塞式内燃机的混合加热理想循环、定容加热理想循环、定压加热理想循环在压缩比相同、吸热量相同时，热效率最大及最小的循环分别是什么？2. 试写出促使喷管内流速改变的力学条件与几何条件。3. 定熵过程是否必为可逆绝热过程？可逆绝热过程是否必为定熵过程？为什么？4. 若要提高

2、朗肯循环的热效率，蒸汽的初压力、初温度、乏汽压力应如何变化？5. 空气经过一个n=1.2的多变膨胀过程后，试判断此过程中q、w、u的正负。6. 气流在喷管内绝热流动，当有摩擦阻力时，喷管出口的气流速度、焓、熵与无摩擦阻力（等熵流动）时相比，有何变化？7. 某理想气体经一可逆定容加热过程，问在此过程中气体的吸热量q与焓变化量h的比值是多少？假设该理想气体的比热为定值，且质量热容比为三、分析计算题（本大题共6小题，共88分）1.（12分）某气体在气缸内进行一缓慢膨胀过程，其体积由V1=0.1m3增加到V2=0.2m3。在此过程中气体压力循变化，此过程中气缸与活塞的摩擦保持为F=1000N，当地大气

3、压Pb=0.1MPa，气缸截面积A=0.1m2，求(1) 气体所做的膨胀功W；(2) 活塞排斥大气功Wr；(3)摩擦耗功Wl；(4)系统输出的有用功Wu；第 2 页2. （12分）某理想气体的比热容为定值，cp=4kJ/kgK，初态时p1=500kPa，V1=0.2m3，质量m=0.1kg，经过一放热膨胀过程后，终态p2=200kPa，V2=0.3m3，此过程中的焓变H= -80kJ。试求(1)内能变化量U；(2)质量热容比；(3)气体常数Rg；(4)气体的终态温度T23.（14分）有人设计了一台热机，工质分别从温度T1=800K和T2=500K的两个恒温高温热源吸热Q1=1600kJ和Q2=

4、500kJ，向T0=300K的环境放热Q3，问(1)若要求热机作净功Wnet=1500kJ，求Q3并判断该循环能否实现；(2)求热机最大循环净功Wnet，max；(3)此热机的最高效率hmax4. （12分） 一容器被分为A、B两个部分，如下图所示。已知当地大气压pb=0.1MPa，气压表2的读数pe2=0.05MPa，气压表1的读数pe1=0.3MPa，求(1)A中的气体压力PA；(2)B中的气体压力PB；(3)压力表3的读数Pe3；5. （18分）在某蒸汽锅炉中，烟气定压放热，温度从T2=1600K降低至T1=400K，所放出的热量用以生产水蒸汽。给水压力3MPa，温度30，所产生的蒸汽压

5、力3MPa，温度355。烟气可视为理想气体，比热容为定值，cp=1.0kJ/kgK，环境温度为T0=300K，某段时间内产生的蒸汽量为m=10kg，试求(1)蒸汽吸热量Q；(2) 所需的烟气量my；(2)烟气熵变Sy及过热蒸汽熵变S；(3) 将烟气和水蒸汽作为孤立系，求此孤立系统的熵增Siso与做功能力损失I；（ln2=0.7）附表：未饱和水和过热蒸汽参数表（部分）p (MPa)t ()h (kJ/kg)s (kJ/kgK)330128.00.43533553128.06.7556.（20分）某刚性容器导热性能极好，现对其进行缓慢放气。放气前容器内的压力p1，放气完成后容器内压力p2，放气过程中气体温度始终等于环境温度Ten。气体的比热容为定值，气体常数为Rg，容器体积为V，求放气量m和放气过程中容器与外界的换热量Q。