山东某大学845工程热力学历年考研真题汇编

目录

2014年山东大学845工程热力学考研真题

2015年山东大学845工程热力学考研真题

2016年山东大学845工程热力学考研真题

2017年山东大学845工程热力学考研真题

2018年山东大学845工程热力学考研真题

2014年山东大学845工程热力学考研真题

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山东大学

二0一四年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题

科目代码845科目名称工程热力学

（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）

一,名词解释（共5题，每题4分）

1、工质

2、推动功

3、热源

4、开口系统

5、热泵循环

二、简答题（共6题，每题5分）

1,使系统实现可逆过程的条件是什么？

2、一日冰箱开机工作,关好门窗与外面绝热,打开冰箱门，问室内是逐渐原突

还是温度升向，为什么？

3、请填写下列表格:

过程Q(KJ)W(KJ)AU(KJ)

1-26480

2-30283

3-1-512

入什么是压't机的余隙容积？余隙容积对压气机的生产率和理论耗功量有何影

响？为什么压气机要采取冷却措施?

5、在p-v图和T-s图上蓟出内燃机混合加热理想循环,并写明各个过程.

6、理想气体的定压比热容和定容比热容之间存在什么样的关系？为什么?

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三'论述题（共4题，每题10分）

I、试在所给参数坐标图上定性地画出理想气体过点1的下述过程，分别指出该

过程的过程指数n的取值范围.（图中请标明四个居本过程线）.

1）压缩、升温、吸热的过程；2）膨胀、降温、吸热的过程。

2、某理想气体I：质进行稳定绝热流动，由初态“、「膨胀到终态P2,若过程•

为可逆，另•为不可逆，设c「为定值，（1）将两过程在P-V和T-s图上表示出来：（2）

分析比较两过程所做技术功的大小，并将其差值在p-v图上表示出来。

3、证明卡诺循环的热效率为/=1-二，并阐述卡诺循环的意义.

A

4、根据背压口和临界压力p“的大小关系，说明喷管外形选择的依据是什么？并

说明理想气体的临界压力比与哪些因素有关？

四、计算题（共4题，每题15分）

I、・绝热气缸，被导热的活塞分隔开，活塞可无摩擦地滑动.最初活塞被固定

在某•位置匕一侧有压力0.2MPa,温度300k,体积0.01m'的空气，另,侧为相同

温度、体积的空气，压力为O.IMPa。若此时解

除对活塞的束缚,让其口山运动,当再次达到

平衡时,计算此时的压力和温度,并求系统的

场变化情况,4=287J/（Kg・K）,<1,.=0.717

KJ/（Kg«K）

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2、冬季利用热泵从大气中抽取热常用以维持15c的室温，当室内温度与大气温度

相差It时,通过墙壁与外界交换的热流量为0.相kw/K・求(D如果大气温度为-15t,

驱动热泵所需的最小功率是多少？(2)夏季，将同一台热泵用于空调，热泵输入功

率和温速为1C时墙壁与大气交换的的热流量同匕若维持室温为15c问最大允许

的大气温度是多少？

3、•台按照理想气体定容加热循环工作的汽油机，压缩比为8.6,A=0.1MPa.

6=18℃,在加热过程中吸热

398.23kj/kg,求循环热效率和2点和3

点的温度与压力.*=1.4,

cv=0.7l7kJ/(kg.K)

4、1kg空气经历一多变指数n=l.12的过程,对外做功300kJ,求热力过程与外界

交换的热员以及工质热力学能的变化=0.287kj/(kg-K)i=l.4

2015年山东大学845工程热力学考研真题

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山东大学

二。一五年招收攻读硕士学位研窕生入学考试试题

科目代码845科目名称工程热力学

■（答累必须写在答卷纸上，写在试题上无效）

一、名词解释（共5题，每题4分）

1、比热容

2、压缩比

3、绝热节流

4、燃增原理

5、三相点

二、简答题（共5题，每题6分）

1、简述功和热的异同点.

2,试述朗肯循环的基本过程，在T-s图上画出循环简图。

3、什么是卡诺定理？

4、质量分数为28%的氧气和72北的氮气混合，求这种混合气体的平均（折合）气体常

数和平均（折合）摩尔质量。

5、简述热泵和制冷机的异同点。

三、论述题（共4题，每题10分）

1、试将满足以下要求的多变过程在p-v和T-s图上表示出来（先标出四个基本热

力过程）：（1）工质放热，降温，且升压；（2）工质压缩，放热，且升温；（3）工质

压缩，吸热，且升温；（4）工质压缩，降温，且降压。

2、证明两热源间的简单传热过程遵循孤立系统病增原理。

3、蒸汽动力循环中蒸汽中间再热的主要作用是什么？是否总能通过再热提高循环热

效率？在T-s图上画出再热循环示意图。

4、若工质从同一初态出发，分别经可逆绝热过程与不可逆绝热过程到达相同的终压。

在T-s图上画出两过程，并比较两过程终态端的大小。

四、计算题(共4题，每题15分)

1、已知有A、B、C三个热源温度分别为300K,400K,500K,有一可逆机在这三个热

源间工作,若可逆机从C热源净吸入3000kJ热量，输出400kJ净功，试求可逆机与

A,B两热源之间的换热量，并说明是吸热还是放热.

2、空气在膨胀透平中由PrO.6MPa,T.=900K,可逆绝热膨胀到M.IMPa,工质质量流

率是5kg/s.假定空气比热容为定值，k=1.4,&=287j/(kg.K)试求：1)膨胀后空气

的温度以及膨胀透平的功率；2)过程中总热力学能和总焙的变化量；3)将单位质

量的透平输出功表示在T-s图上.

3、活塞式压缩机每秒钟将2kg空气从式=0.1MPa,T,=15'C,压缩到P，=1.0MPa,

L=155'C,压缩机的功率为6KW°假设压缩机内为多变压缩过程，求：每秒钟空气的

放热量和过程的多变指数。已知：空气的=1.004kJ/(kg-K),k=1.4

4、某理想气体动力循环，空气从初始参数R=0.101Mpa、1\=15匕、V,=0.014m3,

绝热压缩到V,=0.0028m5,再定容加热到P,=1.85Mpa,然后绝热膨胀到匕=

0.lOIMpa,最后定压放热到初始状态完成循环.试：⑴在P-v图和T-s图上分别定

性画出该循环，2)求循环净功量及循环热效率。已知：定比热,R,=287J/(Kg・K),

•=0.717KJ/(Kg*K),k=1.4.

2016年山东大学845工程热力学考研真题

山东大学

二。一六年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题

科H代码8J5科目名称工程热力学

（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）

一'名词解释（每小题4分，共20分）

闭口系统可逆过程湿蒸汽相对湿度逆向循环

二,简答题（每题6分，共30分）

1.准平衡过程和可逆过程的区别?

2.容积功与技术功、流动功之间有何联系和区别？写出它们之间的关系式.

3.影响朗背循环热效率的因素有哪些？分别是怎么影响的？

4.能否格热力学第二定律表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能仝部变为

机械能”?为什么？

5.理想气体组成的闭口系跣吸热后,整度必定增加吗?

三、论述题（每题10分，共40分）

1.在T-s图1用面积表示出理想气体任京的状态（1,2）之间的热力学能变化和常值

变化，并说明原因，

2.某团口系统经历由可逆过程组成的循环的部分参数如卜.表所不，试娘写表巾空白处,

并爵该循环定性示意图在P-v图和T-s图上标示出来，

^过程Q(KJ)AU(KJ)

-600。

2-340।230

-500

--1.♦II■■•••一'

3.-闭门系统经历一过程,系统燧变为25kJ，K,在过程中系统从300K的热源中吸热

6000KJ.问系统是否可以实现此过程，请说明原因。

4.热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？写出外自的数学表达式。

四、计算题(5选4题，每题15分，共60分)

I.一绝热气缸，被导热的活塞分隔开，活塞可无摩擦地滑动.最初活塞被固定在某-位

H匕一侧有压力0.4MPa,温度300k,体积(Win?的空气，

另•侧为相同温度、体积的空气，压力为0J5MPa.若此时

解除对活塞的束溥,让其自由运动,可再次达到平衡时,计

解此时的压力和温度，并求系统的墙变化情况.Rg=0.260

kJ/(Kg・K),cv=0.64KJ/(Kg«K)计算题1图

2.冬季利用热泵从大气中吸热用以维持20℃的室温,当室内温度与大气温度相差1℃

时.通过墙里与外界交换的热流W为0.9IW/K,求(1)如果大气温度为-10℃,驱动热泵

所需最小功率是多少？(2)夏季,将同台热泵用于空调，热泵输入功率和温差为1℃

时湍型与大气交换的热流⑥同上，若维持室温为201，问最大允许的大气温度是多少？

3.41kg空气经历-多变指数n=L5的过程，对外做功400kJ.求热力过程与外界交换的

热地以及工质热力学能的变化Rg=0.287kJ/(kgK)k-1.4

4.一介按照理想气体定容加热循环1：作的汽油机，压缩

比为8.6.pi=0.1MPa.lnl8℃,在加热过程中吸热

398.23kJ/kg,求循环热效率和2点和3点的温度与压力。

k1.4.cv=0.717kJ/(kg.K)

计算题4图

5.在郎肯循环中，蒸汽的初压为13.5MPa,初温为550°3

乏汽压力p3=0.004MPa,求循环净功，加热量和热效率.

已知1点的参数为：hp3464.5kJ/kg.st=6.5851kJ/kg.

点的参数为：h2'-121.3kJ/kg,h2"=2553.45kJ/kg，

M

s:=0.4221kJ/(kgK).s2=8.4725kJ/(kgK).

计算题5图

2017年山东大学845工程热力学考研真题

山东大学

二0一七年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题

科目代码845科目名称工程热力学

（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）

一、名词解释（每题4分，共20分）

热力系统饱和温度干度稳流过程过冷水

二、简答题（每题6分，共30分）

1.如何区别状态参数与过程参数？常用的状态参数哪些是可以直接测定的（请至少列

举2个）？哪些是不可直接测定的（至少列举2个）？

2.画出简单蒸汽压缩制冷循环的T-s图，并按顺序写出组成该循环的各个过程。

3.某种理想气体的绝热指数k为1.4,气体常数Rg为0.287kJ/（kg.K）,求该气体的

定容比热容Cv和定压比热容Cp。

儿简述理想气体的迈耶公式及其推导过程。

5.简述可逆过程与准平衡过程的异同点。

三、论述题（5选4题，每题10分，共40分）

1.一个绝热刚性容器，内有温度为29匕、0.2MPa的空气，打开容器的阀门使其向外

排气，容器压力达到0.IMPa时停止排气，问排气完毕后容器内的温度是升高还是降

低？为什么？

2.密闭容器中的水被加热的同时被叶轮搅拌，过程中给水传热30kJ,对环境散热5kJ,

搅拌输入功0.5kJ,若系统的初始热力学能为20kJ,求系统的终态热力学能。

3.清在p-v图和T-s图上画出升温、升压且压缩的热力过程.（光画出4条基本热力

过程线）

4.有一个循环,向800K的高温热源放热1200kJ,从293K的低温热源吸热650kJ,请

问该循环是否可行？为什么？

5.在T-s图上画出水蒸气再热循环，并写出热效率表达式(忽略水泵耗功).

四,计算题(5选4题，每题15分，共60分)

1.某气缸活塞里的空气初始状态为150kPa和27°C,活塞停留在气缸的内部凸起上，

所围活塞内体枳为04。推动活塞向上移动须达到350kPa压强以克服活塞重量。现在

对活塞内空气进行加热宜到其体积变为原体积的2倍.求：1)空气最终温度：2)空气

对外作功量(空气'(体常数Rg=0.287kJ/(kg.K)).

2.有-卡诺热机和卡诺制冷剂，其中卡诺热机在750K热源和300K环境间工作，卡诺制

冷机在T3°C冷源和30QK环境间工作，热机的所有输出功用来驱动制冷剂工作,已知

卡诺制冷机从制冷区域吸热400kJ/min,求热机和制冷机共释放给环境的所有热晶•值。

3.某汽油机按奥托循环工作，其压缩比为8.6,压缩过程的初始状态4=100kPa.7；=18℃,

试在P-v图上画出该循环，并求该循环热效率及压缩过程终了时的温度.(空气比热容

比A=l.4,cv=0.717kJ/(Kg«K))

4.空气为P,=lxlO'PaJ=2M，Y=O.O3m',在压气机内按多变过程压缩至P,=30x

l0'Pa,V：=0.0O2m’・试求：I)多变指数n；2)空气压缩过程消耗的技术功；(空气气

体常数R，=0.287kJ/(kg.K))

5.如图为一烟气余热回收方案。假定烟气比热Cp=1.4kJ/(kg.K),Cv=ikJ/(kfi.K),试

求：1)烟气流经换热器时给热机工质的热量Qi；2)热机放给大气的最小热量Q：：3)

热机输出的最大功几

2018年山东大学845工程热力学考研真题

山东大学

二。一八年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题

科目代码845科目名称工程热力学

（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）

一'名词解释（每小题4分，共20分）

孤立系统比热容露点温度礴增原理干度

二、简答题（每题6分，共30分）

1.什么是孤立系统炳增原理？写出热力学第二定律的数学表达式.

2.有-发动机工作于727c的高温热源及27C的低温热源之间，吸热lOOOkJ而作功

600kJ.问该发动机能否实现？

3.如图所示，刚性容器用绝热隔板分为两部分，A中存有

高压空气，B中保持真空，若将隔板抽去，分析容器中热入B

力学能如何变化？气体是否做功？---------------------

简答题3图

4.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系？

5.混合理想气体的分体积定律是什么？写出分体积定律的数学衰达式.

三、论述题（5选4题，每题10分，共40分）

1.证明卡诺热机效率可以表示为『lWkl-T17TH.CL和T*分别为低温热源和高温

热源温度；Q和Q分别表示热机与低温热源和高温热源之间的传热量大小.）

2.证明：理想气体多变过程的多变比容c.=c,（n-k）/（n-l）,n为多变指数，k为绝

热指数，c,为定容比热容.

3.压力为0.IMPa的温度为15匕的1kg空气经过绝热压缩后，压力变为2MPa温度升高

到390C,计算该过程中炳的变化为多少？这一过程能够实现吗？（空气比热容比

k=L4,空气的气体常数Rg=0.287kJ/（kg.K））

4.在T-s图上用面积表示出理想气体任意两状态（1,2）之间的热力学能变化和培值

变化，并说明原因。

P