三峡大学考研专业课试题825工程热力学2017.doc

1、第1页共 2页三 峡 大 学2017年硕士研究生入学考试试题(A卷)科目代码： 825 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、简答题（5小题，共29分）1. 气流沿着喷管流动，其温度、压力、比体积、流速、声速、马赫数会发生什么变化？（6分）2. 热力学第二定律的开尔文说法和克劳修斯说法的内容分别是什么？（6分）3. 循环热效率的计算公式=q1-q2q1和=T1-T2T1是否完全相同？各适用于哪些场合？（6分）4. 熵增大的过程是否必为吸热过程？熵减小的过程是否必为放热过程？为什么？（6分）5. 水的状态在p-v图和T-s图上可归纳为三个区域、两

2、条线、五种状态，其中三个区域指什么？两条线分别是什么？（5分）二、绘图作答题（2小题，共25分）1. 理想气体在某多变过程中压缩、吸热、升温，试在p-v图和T-s图上绘出此热力过程线（先绘出四个基本热力过程线），并标出此过程进行的方向，然后判断此过程中热量q、膨胀功w、内能变化量u的正负。（14分）2. 画出活塞式内燃机混合加热理想循环的T-s图，并分析压缩比、定容增压比、定压预胀比对其热效率的影响。（11分）三、计算题（6小题，共96分）1.将m=100kg温度为Tw=0的冰，在大气中融化为0的水，已知冰的溶解热为q0=335kJ/kg，环境温度为T0=293K。求(1)冰化为水过程中与环境

3、的换热量Q；(2)此过程中的熵变S、熵流Sf、熵产Sg (3)此过程做功能力损失I （15分）2.启动柴油机用的压缩空气瓶体积V为0.5m3，内装有p1=8MPa，T1=303K的压缩空气。在使用一次之后，气瓶中的空气质量减小了10kg，求1) 瓶内空气的初始质量m1；2）瓶中空气的最终质量m2和压力p2（使用过程中瓶内空气温度T2=303K不变，空气的气体常数为287.0J/kgK）（9分）第 2页3.某蒸汽动力装置按朗肯循环运行，汽轮机出力为30MW，新蒸汽压力p1=9.0MPa，温度t1=500，汽轮机排汽压力p2=0.005MPa，水泵耗功wP =9kJ/kg。试根据下面的水和水蒸汽热

4、力参数表求：(1) 汽轮机出口乏汽干度x2；(2)汽轮机输出功wT；(3)蒸汽流量qm；(4)蒸汽从锅炉中的吸热量q1和在冷凝器中的放热量q2；(5)循环热效率 （20分）饱和参数表过热蒸汽表p=0.005MPats=32.88饱和水饱和蒸汽p=9.0MPa，t=500h=137.72kJ/kgh=2560.55kJ/kgh=3385.0kJ/kgs=0.4761kJ/kgKs=8.396kJ/kgKs=6.6560kJ/kgK4.干燥用的湿空气进入加热器前t1=30，1=60%，大气压力p=101300Pa，在加热器中被加热到t2=80后进入烘箱，出烘箱时的温度t3=40。求(1)进入加热器

5、前的湿空气的含湿量d1，比焓h1；(2)加热器出口的湿空气的含湿量d2，比焓h2；(3)烘箱出口的湿空气的比焓h3，含湿量d3；(4) 1kg干空气在烘箱中吸收的水分；(5) 烘箱中每吸收1kg水分所用的干空气质量ma及其在加热器中的吸热量Q；已知30时水蒸汽的饱和压力为ps=4245Pa (20分) 5.封闭气缸中理想气体初态p1=8MPa，T1=1500K，经可逆多变膨胀过程到终态p2=0.4MPa，T2=600K。求此热力过程中的(1)多变指数n；(2)比定容热容cv；(3)膨胀功w；(4)内能变化量u；(5)吸热量q 已知气体常数Rg=0.287kJ/(kgK)，比定压热容为定值cp=1.005kJ/(kgK)，ln2=0.6931；ln5=1.6094 (15分)6. 有人设计一台热泵装置，在500300K之间工作，热泵消耗的功由一台热机装置供给，已知热机在温度为1200K和300K的两个恒温热源之间工作，吸热量QH=1000kJ，循环净功Wnet=750kJ，如图所示。求 (1) 热机循环放热量QL，并判断此热机是否可行？是否可逆？(2) 若热泵设计供热量Q1=2000kJ，求该热泵从低温热源的吸热量Q2，并判断热泵是否可行？是否可逆？(3) 求热泵循环的理论最大供热量Q1,max (17分)