青岛大学2016年硕士研究生入学考试试题

青岛大学2016年硕士研究生入学考试试题青岛大学2016年硕士研究生入学考试试题科目代码：899科目名称：工程热力学（共5页）请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效一、选择题（每题3分，共30分）1、理想气体绝热节流后（）。A压力下降，温度不变，熵增大B压力下降，温度降低，熵不变C压力不变，温度不定，熵增大D压力下降，温度降低，熵增大2、q=CV△T+21pdv只适用于（）。A理想气体可逆过程。B任何工质可逆过程。C理想气体一切热力过程D任何工质一切热力过程3、某制冷机在热源T1=300K，及冷源T2=250K之间工作，其制冷量为1000KJ，消耗功为250KJ，此制冷机是（）。A可逆的B不可逆的C不可能的D可逆或不可逆的4、对一定大小气缸的活塞式压气机，因余隙容积的存在（）。A使压缩每公斤气体的理论耗功增大，压气机生产量下降B使压缩每公斤气体的理论耗功增大，压气机生产量不变C使压缩每公斤气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量下降D使压缩每公斤气体的理论耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量不变5、在可逆过程中，若闭口系统的熵增加，则该系统必（）。A放热B吸热C绝热D不定6、抽气回热循环改善了朗肯循环，其根本原因在于（）。A每公斤水蒸汽的作功量增加了B排气的热能得到了充分利用C水蒸汽的平均吸热温度提高了D水蒸汽的放热温度降低了7、压力为1MPa的空气流入0.7MPa的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用（）。A渐缩喷管B渐扩喷管C直管D缩放喷管8、以下关系式哪个正确（）。A??????????????=-vpTvccTpvpTB???????????????=-TppccvTvpTvC??????????????=-TpTvccvpvpT9、初态相同的水蒸汽通过喷管膨胀到相同压力的湿蒸汽，一为可逆过程，一为不可逆过程，则有（）。AΔh不可逆>Δh可逆Δt不可逆>Δt可逆BΔh不可逆<Δh可逆Δt不可逆=Δt可逆CΔh不可逆=Δh可逆Δt不可逆=Δt可逆DΔh不可逆<Δh可逆Δt不可逆<Δt可逆10、假定在相同的冷热源之间分别运行一个制冷机和一个热泵循环。如果制冷机的COP为3.4，则热泵循环的供热系数是（）。A1.7B2.4C3.4D4.4E5.0二、判断题（每题2分，共30分）1、再热循环的目的就是提高汽轮机尾部排汽干度。（）2、孤立系统的熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。（）3、在相同的温度和压力下，实际气体的比容必小于按理想气体计算的比容，即Z＜1。（）4、任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。（）5、400℃的水和水蒸气都是实际存在的。（）6、不可逆绝热稳定流动系统中，系统的熵的变化△Ssys=0。（）7、若密闭容器中气体的压力稳定不变，则安装在容器上的压力表的读数也不可能有变化。（）8、对于一个渐扩管，当进口流速为亚音速时，可使气体压力升高。（）9、状态方程是描述P、V、T三个基本状态参数之间关系的方程。（）10、工质在管道内作定熵流动时，各点对应的滞止参数都相同。（）11、住宅用空调机当夏天环境温度升高时，其制冷系数ε将增加，耗功将减少。（）12、工质完成不可逆过程，其初、终态熵的变化无法计算。（）13、不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。（）14、在T—S图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。（）15、理想气体的CP与CV值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关。（）三、简答题（共40分）1、（8分）试从稳定流动能量方程出发，证明（1）绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变；（2）工质在热交换器中得到的热量等于工质的焓的增量。2、（9分）某热机循环中，工质从热源（TH=2000K）得到热量QH，并将热量QL排至冷源（TL=300K）。在下列条件下，试确定此热机循环是可逆的，不可逆的或不可能的。（1）QH=1000JW=900J（2）QH=2000JQL=300J（3）W=1500JQL=500J3、（15分）请画出朗肯T-S图和h-S图、蒸汽压缩制冷循环的T-S图和p-h图，并用各点的状态参数写出：（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率（2）制冷循环的制冷量、压缩机的耗功及制冷系数。4、（10分）如何根据喷管前后的压力比来选择喷管的型式？如果空气在喷管前的滞止压力为P0=1.5MPa，环境背压为Pb=0.72MPa，试问选用何种喷管才能使空气在喷管中得到充分膨胀？出口压力p2是多少？5、（8分）已知理想气体的比定容热容bTacV+=,其中a，b为常数，试导出其热力学能和焓在1和2两状态点间变化的计算式。四、计算题（共50分）1、（20分）汽缸活塞系统的缸壁和活塞均为刚性绝热材料制成，A为N2，B为O2，两侧温度、压力、体积均相同：TA1=TB1=300K，PA1=PB1=0.1MPa，VA1=VB1=0.5m3，活塞可在汽缸中无摩擦地自由运动。A侧的电加热器通电后缓缓地对N2加热，直到PA2=0.22MPa，设N2和O2均为理想气体，按定值比热容计算，已知氧气Cp=0.917kJ/(kg·K)，Rg=0.260kJ/(kg·K)，氮气的Cp=1.038kJ/(kg·K)，Rg=0.296kJ/(kg·K)。（1）TB2和VB2；（2）TA2和VA2；（3）Q和WA（A侧N2对B侧O2作出的过程功）；（4）ΔSO2和ΔSN2；（5）在P－V图及T－S图上定性的表示A，B两侧气体所进行的过程；（6）A侧进行的是否是多变过程，为什么？2、（15分）氧气稳定地流过某绝热装置，过程中不作功。在进口处流量为1kg/s，状态为P1=6×105Pa，t1=21℃，出口处分成两股同时离开装置，流量均为0.5kg/s，状态分别为P2a=105Pa，t2a=82℃，P2b=105Pa，t2b=－40℃。流动过程中工质的动能和位能变化均可忽略不计。试分别用热力学第一定律和第二定律证明该流动过程能否实现？已知氧气Cp=0.917kJ/(kg·K)，Rg=0.260kJ/(kg·K)3、（9分）一刚性容器贮有700kg的空气，其初始压力p1=1bar，t1=5℃，若想要使其温度升高到t2=27℃。设空气为理想气体，比热为定值，已知空气CV=0.717kJ/(kg·K)，Rg=0.287kJ/(kg·K)（