2011-2015、2018年南京航空航天大學(xué)《817工程熱力學(xué)》歷年考研真題匯總

目錄TOC\o"1-5"\h\z2011年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題 42012年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題 72013年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題 112014年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題 142015年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題 172018年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題 202011年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題南京航空航天大學(xué)2011年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:2011年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:科目名稱:817工程熱力學(xué)滿分:A卷）150分注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；②所有答案必須寫在答題紙上，寫在本試題紙或草稿紙上均無效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！二7簡答題旗35祈（5分）某閉口系統(tǒng)經(jīng)歷一可逆過程，是否能用溫度的上升或下降來判斷過程熱量交換為正、為負(fù)？若用端參數(shù)的變化能否判斷？（5分）絕熱節(jié)流后流體培值不變，所以節(jié)流過程并不造成能量品質(zhì)下降。這種說法是否正確，如何理解？（8分）若空氣比熱容取定值，問在定壓加熱過程中，空氣對(duì)外做功量和熱力學(xué)能改變量分別占加給空氣熱量的比例？空氣視為理想氣體。（7分）一個(gè)門窗打開的房間，若房內(nèi)空氣溫度上升而壓力不變，取房間為開口熱力系，問房內(nèi)空氣的總熱力學(xué)能△。如何變化（空氣視為理想氣體，比熱容按定值計(jì)）。（5分）可逆循環(huán)的墻變?yōu)?,不可逆循環(huán)中有不可逆性的爆增，是否可以認(rèn)為不可逆循環(huán)的墻變大于0?簡單解釋原因。（5分）燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)中，當(dāng)循環(huán)增溫比T一定時(shí)，隨循環(huán)增壓比it的提高，循環(huán)熱效率不斷增大，且單位質(zhì)量工質(zhì)在循環(huán)中輸出的凈功也不斷增大。判斷這種說法是否正確，并簡要解釋。二、作圖分析題（共20分）1,（12分）某理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)過可逆絕熱壓縮1-2和不可逆絕熱壓縮1-2'過程，達(dá)到相同終壓。請(qǐng)?jiān)赥-s坐標(biāo)圖上分別畫出兩個(gè)過程的過程線，并在圖中用面積表示出兩過程的技術(shù)功以及不可逆過程的*用損失。（環(huán)境溫度為《，且（＞幾）2,（8分）已知房間內(nèi)濕空氣的露點(diǎn)溫度〃、濕球溫度試在作d圖定性地確定濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)。三、（15分）氮?dú)庠诔鯀?shù)P1=600〃R7、乙=21C狀態(tài)下穩(wěn)定流入無運(yùn)動(dòng)部件的絕熱容器。假定其中一半氮?dú)庠赑?=100以%、4=829,另外一半氮?dú)庠?^=100女尸。、勿=-40℃的狀態(tài)下同時(shí)離開容器，如圖。若氮?dú)鉃槔硐霘怏w，aCpjZgkJHJimoLK）,試論證該穩(wěn)定流動(dòng)過程能不能實(shí)現(xiàn)？忽略進(jìn)出口動(dòng)能、勢(shì)能差。P\ 02'P\容器二Pr勿四、（15分）如圖，體積為V的容器內(nèi)裝有壓力為A。，溫度為7；的空氣，將容器接到壓力為p,溫度為丁的高壓空氣管道上，打開閥門，使容器內(nèi)壓力達(dá)到小時(shí)重新關(guān)上閥門。若高壓管路、閥門是絕熱的，為使容器中空氣溫度在充氣過程中始終維持心，容器需要向冷卻水放出多少熱量？（已知空氣的五、（10分）試證明比熱為定值的理想氣體，定病地流過噴管時(shí)，滯止壓力2°與靜壓P和馬赫數(shù)Ma之k—1 —^―間的關(guān)系為Po=p（l+2Afa2）*-1.六、（15分）如圖所示絕熱容器A與B中裝有某種相同的理想氣體，活塞絕熱（初態(tài)被銷釘固定），而且與缸壁間無摩擦，已知〃.4，工”，241,〃8,7^,28］；而且突然拔走銷釘，求終態(tài)時(shí)AB中氣體的壓力P2。A-BnA-〃B-一七、（20分）由a和〃e組成的1kg混合理想氣體，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)叱八=60%,w〃e=40%。混合氣體由初態(tài)p,=7bar、t,=947'C（進(jìn)口速度忽略不計(jì)）經(jīng)過一個(gè)噴管可逆絕熱膨脹到p2=1.2bar。（已知：cpO：=0.922kJ/（kgK）,CpHLS.WAJA—K）；Oz的摩爾質(zhì)量為32g/mol,的摩爾質(zhì)量為4g/molo）試求：（1）該選用什么形狀的噴管？（2）噴管的出口截面混合氣體的溫度是多少？（3）出口截面處馬赫數(shù)為多少？（4）噴管出口截面積是多少？八、（20分）有三個(gè)內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)，一為定容加熱循環(huán)1-2-&41,一為定壓加熱循環(huán)1-2-3-4-1,另一為卡諾循環(huán)1-2-64、1,如圖。己知〃1=1兒"，乙=20?"3=706”,4=1800℃,工質(zhì)視為空氣，求此三個(gè)循環(huán)的熱效率，并將此三個(gè)循環(huán)表示在p-v圖上。Cp=1.004AJ/（kgK）,cv=0.7\7kJ/（kg-K）2012年南京航空航天大學(xué)817工程熱力學(xué)考研真題南京航空航天大學(xué)2012年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（工卷）科目代碼：817科目名稱: 工程熱力學(xué)滿分: 150分注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；②所有答案必須寫在|答題國上,寫在本試題紙或草稿紙上均無效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！一、簡答題（每題5分，共計(jì)60分）1.有人認(rèn)為由于壓力是狀態(tài)參數(shù)，因此只要測(cè)量過程中壓力表讀數(shù)沒有變化，就表明氣體的狀態(tài)沒有發(fā)生改變。請(qǐng)判斷該說法是否合理，并說明理由。2、試分析利用工質(zhì)溫度的升高或者降低能否用來判斷熱力系統(tǒng)是吸熱還是放熱？3、絕熱的管道中有空氣流動(dòng)，已知管道中的A、B兩點(diǎn)位置的空氣靜壓和靜溫分別是，A點(diǎn)：0.13MPa,50℃；B點(diǎn)：O.IMPa,13P。請(qǐng)分析能否通過上述參數(shù)判斷氣體流動(dòng)的方向？假設(shè)空氣可以視為理想氣體，Rg=0.287kJ/（kgK）,k=1.4,且比熱容為定值。4,任何一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過不可逆絕熱過程后，該系統(tǒng)的燃不可能減小。請(qǐng)判斷該說法是否正確，并說明理由。5、如圖1所示，在相鄰的兩條等懶線上有A、B、C三點(diǎn)。其中Pa=Pb，vb=vc,請(qǐng)分析等燃線在A、B、C三點(diǎn)的斜率是否相等。v6,圖2中所示的5m3絕熱剛性容器，被隔板分為兩部分，具體參數(shù)見圖2。突然迅速抽去隔板并重新達(dá)到平衡態(tài)后，氣體壓力和溫度是多少。是否可以在P-v圖上表示出該過程。7、對(duì)于氣缸容積一定的活塞式壓氣機(jī)，在考慮余隙容積的影響后，生產(chǎn)1kg壓縮氣體的理論耗功量、實(shí)際耗功量以及壓氣機(jī)的生產(chǎn)量將如何變化？并簡要說明原因。8、有人說在給定的高低溫?zé)嵩粗g，相比其它動(dòng)力循環(huán)，卡諾循環(huán)能輸出的功最大。請(qǐng)判斷該說法是否正確。9、理想混合氣體的Cp和孰的差值等于混合氣體的折合氣體常數(shù)，請(qǐng)判斷該說法是否正確。10、有人認(rèn)為溫度低于0。（3后，就不可能存在氣態(tài)的水。請(qǐng)判斷該說法是否正確。11、試說明如何利用干球溫度和濕球溫度來確定濕空氣的狀態(tài)。12、壓縮式蒸汽制冷循環(huán)中采用節(jié)流閥來代替膨脹機(jī)，那么在壓縮式空氣制冷循環(huán)中是否也可以應(yīng)用該方法？二、作圖和分析題（每題15分，共計(jì)30分）1.空氣通過絕熱可逆過程A對(duì)外做功，空氣進(jìn)口壓力0.8MPa,溫度927。（：，出口壓力為O.IMPao（a）試求出口處空氣溫度以及對(duì)外輸出的功；（b）若從同一初態(tài)經(jīng)過一個(gè)不可逆絕熱過程B達(dá)到O.IMPa,450℃,試求經(jīng)歷該過程后工質(zhì)的端變和輸出的功，并將這兩個(gè)過程表示在同一個(gè)T-s圖上；（c）為使B過程達(dá)到A過程的終態(tài)，需要放熱多少。空氣視為理想氣體，定壓比熱容為定值1.004kJ/（kgK）,氣體常數(shù)Rg為0.287kJ/（kgK）2、當(dāng)今的很多汽油活塞發(fā)動(dòng)機(jī)采用了廢氣渦輪增壓裝置，即利用排出的高溫高壓燃?xì)馊ネ苿?dòng)廢氣渦輪做功并帶動(dòng)進(jìn)氣增壓器。請(qǐng)?jiān)趐-v圖和T-s圖上表示出典型的汽油機(jī)理想熱力循環(huán)以及考慮一級(jí)廢氣渦輪增壓（即一個(gè)廢氣渦輪和一個(gè)進(jìn)氣增壓器）后的熱力循環(huán)過程，并簡要說明采用該裝置后對(duì)于汽油機(jī)的熱效率帶來的影響。假設(shè)氣體在汽油機(jī)中各種熱力過程均為理想可逆過程，廢氣渦輪和進(jìn)氣增壓器保持絕熱狀態(tài)，加裝廢氣渦輪增壓裝置后熱力循環(huán)的最高溫度、最低溫度、最低壓力以及氣缸排氣壓力保持不變，氣體視為理想氣體。三、計(jì)算題（共計(jì)60分）1、一個(gè)絕熱剛性氣缸，被一個(gè)導(dǎo)熱的無摩擦活塞分成兩部分。最初活塞被固定在某個(gè)位置，氣缸的--側(cè)存儲(chǔ)有0.4MPa、3（PC的理想氣體0.5kg,另一側(cè)存儲(chǔ)著0.12MPa、30℃,0.5kg的同樣氣體。然后放松活塞任其自由運(yùn)動(dòng)，最后兩側(cè)達(dá)到平衡。試求（a）平衡時(shí)的溫度；（b）平衡時(shí)的壓力。假設(shè)比熱容為定值（本題10分）2、某熱機(jī)從一個(gè)散熱器中吸收熱量，向環(huán)境釋放熱量為250kJ/kg,同時(shí)輸出的功為500kJ/kg,已知進(jìn)入散熱器的高溫空氣溫度為lOOOKo試求（a）空氣離開散熱器時(shí)的溫度。（b）若從某一恒溫?zé)嵩粗形障嗤瑹崃恳垣@得相同的可用能，該熱源的溫度為多少？假設(shè)空氣為理想氣體，定壓比熱容為定值1.004kJ/（kgK）,氣體常數(shù)Rg為0.287kJ/（kgK）。環(huán)境溫度為23P散熱器進(jìn)出口的氣體速度差可以忽略不計(jì)（本題10分）3、壓力為0.6MPa,溫度為20。（3的空氣從進(jìn)口1處流入，壓力為O.IMPa,溫度也為20<的空氣從進(jìn)口2處進(jìn)入，兩股氣體混合后從出口3流出。已知出口處的壓力為0.3MPa。試求可以達(dá)到的最大流量比m2/mi。假設(shè)流動(dòng)為穩(wěn)定絕熱流動(dòng)，兩處進(jìn)口截面上的氣體運(yùn)動(dòng)速度可以忽略不計(jì)，空氣為理想氣體，定壓比熱容為定值L004kJ/（kgK）,氣體常數(shù)Rg為0.287kJ/（kg-K）o（本題10分）4、某?？萍蓟顒?dòng)小組設(shè)計(jì)了一種火箭模型。在模型內(nèi)部存儲(chǔ)有溫度37（,壓力為14MPa的空氣。工作時(shí)壓縮空氣經(jīng)過縮放噴管排入大氣并產(chǎn)生推力。設(shè)計(jì)的噴管喉部截面積為1mm2,出口截面上的壓力和喉部截面上壓力之比為1:10。火箭在剛開始工作時(shí)，由于氣體初始?jí)毫Ρ容^高并且喉部截面積比較小，可以認(rèn)為剛開始的一段時(shí)間處于穩(wěn)定狀態(tài)。試計(jì)算該設(shè)計(jì)方案中噴管出口處空氣的速度、溫度以及火箭啟動(dòng)時(shí)的推力。假設(shè)環(huán)境大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，空氣為理想氣體，定壓比熱容為定值1.004kJ/（kgK）,氣體常數(shù)Rg為0.287kJ/（kg-K）o（本題15分）5、某動(dòng)力裝置采用了2級(jí)壓氣機(jī)、2級(jí)渦輪、中冷器、蓄熱器和再熱器等裝置，具體如圖3所示。已知空氣進(jìn)入一級(jí)壓氣機(jī)的狀態(tài)為lOOkPa,300K,流量為5.807kg/s,二級(jí)壓氣機(jī)的進(jìn)口溫度為300K。兩級(jí)壓氣機(jī)的總增壓比為10,兩級(jí)渦輪做功后的總落壓比也為10o第一級(jí)渦輪的進(jìn)口溫度為1400K。假設(shè)壓氣機(jī)、渦輪均為可逆絕熱工作，換熱器1、換熱器n和換熱器IH中的熱交換效率均為1（即不考慮換熱損失），整個(gè)循環(huán)中工質(zhì)的質(zhì)量流量恒定不

變。試求整個(gè)裝置的循環(huán)熱效率以及對(duì)外能夠輸出的凈功量?？諝鉃槔硐霘怏w，定壓比熱容為定值L004kJ/(kgK),氣體常數(shù)Rg為0.287kJ/(kgK)。(本題15分)一級(jí)壓氣機(jī)1=300KP^lOOkPaM=5.8O7kg/s熱換器I一級(jí)壓氣機(jī)1=300KP^lOOkPaM=5.8O7kg/s熱換器I南京航空航天大學(xué)2013年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（A卷）科目代碼：817 啜△ △科目名稱：工程熱力學(xué) 滿分.—分注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)：②所有答案必須寫在|答題紙|上,寫在本試題紙或草稿紙上均無效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！一、簡答題（45分）（6分）下列熱力過程是否可逆，并簡單說明判斷依據(jù)。1）對(duì)剛性容器內(nèi)的水?dāng)嚢枳龉Γ?）對(duì)剛性容器內(nèi)的空氣緩慢進(jìn)行加熱，使溫度從300K升高到370K。（4分）有人說閉口絕熱系統(tǒng)的質(zhì)量和溫度都不會(huì)發(fā)生變化。請(qǐng)簡要分析該說法是否正確。（5分）如圖所示通用壓縮因子圖上一狀態(tài)點(diǎn)A,其位置表明：在該狀態(tài)下氣體分子之間的相互作用力主要表現(xiàn)為吸引力。該說法是否正確，簡要說明理由。（6分）某熱力系統(tǒng)由初始狀態(tài)A分別經(jīng)可逆與不可逆等溫吸熱過程到達(dá)狀態(tài)B,若兩過程中熱源溫度均為7；。試證明系統(tǒng)在可逆過程中吸收的熱量多，對(duì)外做出的膨脹功也大。（6分）A、B、C是水蒸氣等溫線上的三個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，A處于液態(tài)區(qū)，B處于兩相區(qū)，C處于氣態(tài)區(qū)，試借助水蒸氣狀態(tài)參數(shù)國對(duì)比三點(diǎn)壓力大小。（6分）工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)不可逆循環(huán)后，工質(zhì)的病將如何變化？工質(zhì)和高、低熱源交換的總熱量是否大于循環(huán)總輸出的功？請(qǐng)分析并簡要說明原因。（6分）冬季一個(gè)封閉的房間內(nèi)采用電加溫器取暖，請(qǐng)簡要分析房間內(nèi)空氣的相對(duì)濕度和含濕量的變化趨勢(shì)。（6分）壓縮比升高對(duì)汽油機(jī)所對(duì)應(yīng)的定容加熱理想循環(huán)的熱效率有何影響？是否壓縮比越高越好？二、（15分）某工程師設(shè)計(jì)了如圖1所示的可逆正向循環(huán)A-B-C-A,請(qǐng)?jiān)趐-v圖上表示出該循環(huán)，并根據(jù)圖中參數(shù)計(jì)算循環(huán)熱效率。假設(shè)理想氣體的比熱為定值。三、（10分）下圖中內(nèi)燃機(jī)定容加熱循環(huán)1-2-3-4-1與定壓加熱循環(huán)其工質(zhì)均為同種理想氣體，在丁3=丁3條件下，畫出相應(yīng)T-s圖，試分析哪個(gè)熱效率高？簡要說明理由。四、（10分）壓縮空氣的壓力為1.2MPa,溫度為380K。由于輸送管道的阻力和散熱，流至節(jié)流閥門前壓力降為1MPa、溫度降為300Ko經(jīng)絕熱節(jié)流后壓力進(jìn)一步降到0.7MPa。試求每千克壓縮空氣由輸送管道散到大氣中的熱量，以及空氣流出節(jié)流閥時(shí)的溫度和節(jié)流過程的炳增（假設(shè)空氣為理想氣體，k=1.4,定壓比熱容為定值1.005kJ/（kg?K））o五、（15分）分析剛性容器絕熱充氣問題（如下圖），管道內(nèi)空氣參數(shù)為p。,心，充氣前容器內(nèi)空氣參數(shù)為p“7],充氣結(jié)束后容器內(nèi)空氣參數(shù)為外，4。假設(shè)空氣為理想氣體，比熱均視為定值比熱，比熱比為左=。/4，試證明充氣前后空氣狀態(tài)參數(shù)有如下關(guān)系：T2=T{- ^―T'+(k-T')PiK T。P：Po六、（15分）某實(shí)驗(yàn)室擁有一臺(tái)活塞壓氣機(jī)，可以通過n=L3的多變過程將環(huán)境空氣壓縮到0.7Mpao分析利用該壓縮空氣，采用何種噴管才能夠?qū)崿F(xiàn)出口馬赫數(shù)達(dá)到1.5,同時(shí)流量達(dá)到0.5kg/so請(qǐng)計(jì)算出該噴管最小截面處的溫度和噴管出口截面積，并分析壓氣機(jī)需要消耗的功。假設(shè)環(huán)境空氣的壓力為0.IMpa,溫度為300K,忽略噴管進(jìn)口速度。空氣視為理想氣體，k=1.4,定壓比熱容為定值1.004kJ/（kg?K）七、（12分）某人設(shè)計(jì)了一種裝置可以將0.6Mpa,300K的高壓空氣分為冷、熱兩股氣體。其中冷氣的溫度為240K,熱氣的溫度為315K,壓力均為0.IMpa,冷、熱空氣的質(zhì)量流量比例為1：3?試分析該設(shè)計(jì)是否可行？假設(shè)空氣為理想氣體，k=L4,定壓比熱容為定值1.004kJ/（kg?K）,環(huán)境溫度為300Ko八、（13分）空氣流入一穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)輸出功率為3600kW的渦輪，流量為18kg/s,入口狀態(tài)為800℃、3bar,速度為100m/s?？諝庠跍u輪內(nèi)不可逆絕熱膨脹并以150m/s的速度排出，然后進(jìn)入一個(gè)擴(kuò)壓管等病減速至10m/s、0.lMpao試求：1）渦輪出口處的壓力和溫度；2）空氣在渦輪內(nèi)的病變；3）在T-s圖上表示出整個(gè)過程。假設(shè)空氣為理想氣體，k=1.4,定壓比熱容為定值1.004kJ/（kg?K）九、（15分）某燃?xì)廨啓C(jī)采用兩級(jí)壓氣機(jī)和兩級(jí)渦輪設(shè)計(jì)方案，兩級(jí)壓氣機(jī)均由第一級(jí)渦輪膨脹輸出的功來推動(dòng)。燃燒室出口溫度為1600K,壓力為5Mpao試求該發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)熱效率是多少？如果考慮長時(shí)間使用所導(dǎo)致的磨損，壓氣機(jī)的實(shí)際效率僅為理想效率的90%。請(qǐng)求出此實(shí)際循環(huán)輸出的凈功是多少？假設(shè)壓縮過程的中間壓力為最佳級(jí)間壓力，環(huán)境空氣為0.IMpa、300K,空氣視為理想氣體，k=l.4,定壓比熱容為定值L004kJ/（kg?K）南京航空航天大學(xué)2014年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:

科目名稱:817三兔熱力學(xué)2014年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:

科目名稱:817三兔熱力學(xué)滿分:A卷）150分注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；②所有答案必須寫在怪酗上，寫在本試題紙或草稿紙上均無效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！簡答題（共55分）（5分）工質(zhì)經(jīng)歷正向循環(huán)，其炳變大于零；經(jīng)歷逆向循環(huán)，其靖變小于零。該說法正確嗎？簡要說明理由。（5分）如何理解準(zhǔn)平衡過程就是“過程進(jìn)行得很慢，馳豫時(shí)間很短的過程”？（5分）由理想氣體混合物分壓力及分體積的定義可推斷：=p匕。該推斷成立嗎？簡要說明理由。（8分）在冬季，室外空氣條件相同的情況下，A房屋頂有結(jié)霜現(xiàn)象，而B房屋頂則無結(jié)霜現(xiàn)象，試分析產(chǎn)生此現(xiàn)象可能的原因。（8分）噴管內(nèi)有摩擦阻力時(shí)，其出口的流速、流量、焰、比體積、溫度、病與無摩擦阻力（等病過程）時(shí)有何區(qū)別（假定進(jìn)出口壓力降相同，工質(zhì)為理想氣體）？（8分）與理想氣體比較，實(shí)際氣體的兩個(gè)最大特點(diǎn)是什么？試推導(dǎo)范德瓦爾氣體在定溫膨脹時(shí)所作的膨脹功。RTa溫膨脹時(shí)所作的膨脹功。RTa心與飛（8分）若未飽和濕空氣被等容冷卻到其中水蒸氣剛開始凝結(jié)的溫度「，問此溫度比露點(diǎn)溫度，高還是低？為什么？（要求借助水蒸氣p-v圖加以說明）8、（8分）如圖所示，循環(huán)L2-3-4-1和循環(huán)1-2-3。6-1均為燃?xì)廨啓C(jī)裝置中的理想定壓循環(huán)，循環(huán)1-2-3-6-1為在理想極限條件下采用定溫膨脹的燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)，在沒有回?zé)岬那闆r下，試比較三個(gè)循環(huán)的循環(huán)熱效率大小，簡單說明理由。

二、（10分）某燃?xì)廨啓C(jī)裝置部件示意圖如下圖，分析下圖中裝置使用了哪些提高循環(huán)熱效率的措施，并將該裝置理想循環(huán)過程定性地表示在T-S圖上。三、（13分）一可逆熱機(jī)以理想氣體為工質(zhì)，自狀態(tài)1定容吸熱達(dá)到狀態(tài)2,接著絕熱膨脹到狀態(tài)3,再定壓返回狀態(tài)1完成循環(huán)。1）畫出該循環(huán)的p-v圖；2）證明該循環(huán)熱效率片上1p2/pi-\q四、（12分）某人聲稱可在7；=385K、T=350K、〃=297.5K這3個(gè)恒溫?zé)嵩粗g設(shè)計(jì)一整套理想的熱力設(shè)備，如下圖。該設(shè)備可將T熱源中100kJ熱量的50%傳給給高溫?zé)嵩?其余50%放給「低溫?zé)嵩?，試判?）該方案能否實(shí)現(xiàn)？為什么？2）如果可以實(shí)現(xiàn)，計(jì)算傳給％熱量的極限值是多少？五、（12分）2kg質(zhì)量的某種理想氣體按可逆多變過程膨脹到原有體積的3倍，溫度則從3001降到6CTC,膨脹過程中做功400kJ,吸熱80kJ。求該氣體的比定壓熱容c,及氣體常數(shù)4。（假設(shè)該氣體比熱容為常數(shù)）。六、（13分）現(xiàn)有5kg水處于溫度為4=2（TC環(huán)境中，1）若將其加熱到7（TC,試求熱水所具有的可用能；2）如果再在7CTC熱水中摻入3kg、20七的涼水，并使冷、熱水充分混合，試求全部可用能的損失。已知水的比熱容為4.^lkJ/kg-Ko七、（15分）溫度為300K天然氣（甲烷）絕熱節(jié)流后壓力由4MPa降為2MPa,試求：1）節(jié)流造成天然氣比病的增加加；2）節(jié)流造成天然氣炳產(chǎn)金g；3）如果上述參數(shù)的天然氣經(jīng)過透平可逆絕熱膨脹，壓力也降為2MPa,那么每kg天然氣將能做出多少功？4）將上述絕熱節(jié)流過程和可逆絕熱膨脹過程分別表示在T-s圖和P-v圖上。天然氣（甲烷）視為定比熱容理想氣體，k0=1.3,/?g=518.3J/（kg-K）。八、（20分）某單位設(shè)計(jì)了一套超音速試驗(yàn)系統(tǒng)，壓氣機(jī)提供壓力和溫度分別為Pi=13.8MPa、7；=43.3℃的高壓氣體，采用喉部截面積為lmm2的縮放噴管實(shí)現(xiàn)超音速流動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)要求出口截面上壓力達(dá)到喉部壓力的10倍。假設(shè)該噴管工作環(huán)境壓力為O.IMpa,試求穩(wěn)定工作時(shí)，該縮放噴管的流量、出口截面上的馬赫數(shù)以及馬赫數(shù)為0.8截面的面積。忽略噴管進(jìn)口速度，空氣視為定比熱理想氣體，Rg=0.287V/（^g-K）,A=1.4,cp=\.005kJ/（kg-K）o南京航空航天大學(xué)2015年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:

科目名稱:817工程熱力學(xué)2015年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:

科目名稱:817工程熱力學(xué)滿分:A卷）150分注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)：②所有答案必須寫在圖酶上，寫在本試題紙或草稿紙上均無效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！一、簡答題（共50分）1,（5分）簡要分析熱力系統(tǒng)平衡態(tài)同穩(wěn)定態(tài)之間的差異。2、（5分）有人認(rèn)為理想混合氣體的熱力學(xué)能和始也是溫度的單值函數(shù)，并且定壓和定容比熱之間的差值為各組分氣體常數(shù)的算術(shù)平均。該觀點(diǎn)是否正確并給出簡要說明。（6分）試分析理想氣體定壓加熱可逆過程中，加熱量同氣體熱力學(xué)能變化量的比值是多少？假設(shè)理想氣體的比熱為定值。4、（6分）如下列p-v圖所示，a-b為定溫可逆過程，b-c為等墻可逆過程，c-a所示的虛線為某不可逆絕熱過程。試分析循環(huán)a-b-c-a是否可行？5、（5分）高、低溫?zé)嵩撮g的溫差越大，卡諾制冷機(jī)的制冷系數(shù)是否就越高？試簡要分析。6、（5分）壓縮因子Z大于1,說明相同溫度和壓力條件下，相比理想氣體，該實(shí)際氣體更容易被壓縮。試簡要分析該說法是否正確。7、（5分）工作在設(shè)計(jì)點(diǎn)的縮放噴管，如果將背壓降低，請(qǐng)分析噴管出口的空氣速度和流量會(huì)如何變化？8、（7分）用溫度為600K的恒溫?zé)嵩醇訜酧.IMPa的飽和水，使之定壓氣化為溫度心的飽和干蒸汽。請(qǐng)分析該加熱過程中水的比懶流和比炳產(chǎn)。已知水在O.IMPa時(shí)，飽和溫度4=99.634°。，汽化潛熱r=2257.W/kg.9、（6分）請(qǐng)利用熔濕圖作圖，簡要說明如何通過干、濕球溫度來確定濕空氣的相對(duì)濕度和含濕量？二、（15分）某火力發(fā)電廠中高溫高壓的蒸汽/{kg?k））以80mzs的速度進(jìn)入汽輪機(jī)中推動(dòng)葉輪做功，同時(shí)向外界散熱量為10A7/依，離開汽輪機(jī)時(shí)蒸汽速度為120m/s,狀態(tài)變?yōu)椋≒=4.0MPa,h=2100V/kg,5=8.37V/{kg?k））.有人提出可以通過將進(jìn)口速度提高至160m/5,來實(shí)現(xiàn)單位質(zhì)量蒸汽輸出的功提升35%,請(qǐng)分析該方案是否合理？現(xiàn)有過程中單位質(zhì)量蒸汽可以輸出的最大功為多少？假設(shè)蒸汽定壓比熱為常數(shù)2.25口/（4g?幻,環(huán)境溫度為27r.三、（15分）通過輸氣管路（內(nèi)部氣體溫度為7■。和P。）對(duì)某絕熱氣缸緩慢充氣，如下圖所示。氣缸中活塞可以自由無摩擦的移動(dòng)。假設(shè)氣缸初始體積為火,溫度為Tn充氣結(jié)束后體積為L，外界大氣壓為Pb。氣體視為理想氣體，并且〃=C,.1,h=cpT,且定壓和定容比熱均為定值。試分析充氣結(jié)束后，氣缸內(nèi)空氣的溫度方為多少？PbToPo四、（10分）一定質(zhì)量的理想氣體從初始狀態(tài)（PEi）分別經(jīng)歷3個(gè)可逆過程達(dá)到相同的終態(tài)（P&v小2）。其中A過程是先定容再定壓，B過程是先等墉再定容，C過程是先等溫再定容。請(qǐng)?jiān)赑-v圖和T-s圖上表示出A、B和C這3個(gè)熱力過程，并且判定三個(gè)熱力過程中，熱力學(xué)能、容積變化功以及熱量的變化量誰大誰小。假設(shè)Pi>Pz以%>乃。五、（15分）某人設(shè)計(jì)了一個(gè)裝置，在三個(gè)質(zhì)量相等的銅塊間工作，銅塊溫度分別為650K,350K和550K。能使得650K銅塊的溫度升高，其余兩個(gè)銅塊達(dá)到相同的溫度,如下圖所示。試分析該裝置能否實(shí)現(xiàn)？如果能實(shí)現(xiàn)，650K銅塊能升溫達(dá)到的最大值為多少。假設(shè)這三個(gè)銅塊的比熱為定值以650K55OK（S）—_K35OK六、（10分）某中央空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)供氣量為10kg/s,采用引射器來為通風(fēng)空氣增壓。高壓氣流的壓力為0.3MP。，溫度為300K,環(huán)境空氣（壓力為O.IMPa,溫度300K）不斷被引射進(jìn)入通風(fēng)供氣裝置，并且壓力變?yōu)?.18M%。試分析這個(gè)引射器最大的引射能力（即低壓環(huán)境空氣的引射流量同高壓氣流流量之比）。假設(shè)引射器內(nèi)空氣流動(dòng)為穩(wěn)定絕熱流動(dòng)，空氣可視為理想氣體，喙=1.004A7/（Ag?〃），R*=287//（〃g?k）。并且忽略進(jìn)出口的動(dòng)能和勢(shì)能差。七、（15分）流量為lkg/s的空氣，其馬赫數(shù)為2.2,靜溫為280K,靜壓為0.1MP。。為了使其運(yùn)動(dòng)速度降低為80mzs。該采用何種類型的擴(kuò)壓管？擴(kuò)壓管最小截面的面積為多少？此時(shí)對(duì)應(yīng)的出口壓力是多少？假設(shè)空氣視為理想氣體，在管內(nèi)可逆絕熱流動(dòng)。k=1.4,Cp=1.004kJ/（kg?k）。八、（20分）某理想回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)工作簡圖如下，其中2級(jí)壓氣機(jī)采用了理想級(jí)間壓縮和中間冷卻技術(shù),總增壓比為16,兩級(jí)渦輪的膨脹比均為4。已知壓氣機(jī)的進(jìn)口狀態(tài)為（300k,O.IMpa）,T5=T7=1800Kn工質(zhì)視為理想氣體，k=1.4,cp=1.004人//（g?k）。試求該循環(huán)的熱效率和第一級(jí)壓氣機(jī)消耗的功。如果回?zé)崞鞯幕責(zé)岫龋ā岸В?.65,此時(shí)該燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率為多少？回?zé)崞骷?jí)間冷卻器 再熱器南京航空航天大學(xué)2018年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:科目名稱:817壬箱熱力學(xué)2018年碩士研究生入學(xué)考試初試試題（科目代碼:科目名稱:817壬箱熱力學(xué)滿分:A卷）150分注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；②所有答案必須寫在圈題紙上,寫在本試題紙或草稿紙上均無效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回!一、簡答題（共50分）（5分）均質(zhì)等截面桿兩端的溫度由兩恒溫?zé)嵩淳S持，保持兩端溫度為ti和t2不變，取此桿為系統(tǒng),則系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。該說法正確嗎？簡要說明理由。（5分）若封閉氣缸內(nèi)的濕空氣定壓升溫，問濕空氣的小，d,h如何變化？（6分）一剛性容器，用隔板分成兩部分，左邊儲(chǔ)存有高壓理想氣體，右邊為真空。抽去隔板，氣體立即充滿整個(gè)容器，問若該容器絕對(duì)良好導(dǎo)熱，則工質(zhì)熱力學(xué)能、溫度如何變化？與外界換熱量能否確定。簡要說明理由。（6分）考慮一出口截面為聲速的收縮噴管，若該噴管入口處空氣狀態(tài)保持恒定，出口面積減小后,問：（1）出口處流速如何變化？（2）通過噴管的質(zhì)量流量如何變化？假設(shè)噴管等燃，空氣為定比熱理想氣體。（6分）一剛性容器裝有兩種理想氣體的混合氣體。加熱混合氣體，容器內(nèi)的壓力和溫度值上升。問兩種氣體的分壓力會(huì)改變嗎？其分壓力與混合氣體壓力的比值是否會(huì)改變？簡要說明理由.（6分）空氣從O.IMPa、27℃被可逆壓縮至0.5MPa、207℃,空氣視為理想氣體，定比熱cp=\.004kJ/kgK.試問這個(gè)過程是絕熱的嗎？如果是，請(qǐng)計(jì)算單位質(zhì)量空氣所做的功：如果不是，確定熱量傳遞的方向。說明理由。（8分）一臺(tái)熱泵夏天被用來制冷，冬天被用來采暖。房間整年維持在24℃.1℃室內(nèi)外溫差的房間熱損失是0.44kW室外平均溫度在夏天為32℃,在冬天為-4℃。試分析制冷和采暖的功率分別是多少？哪個(gè)功率確定了必須購買的機(jī)組功率大??？（8分）系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)循環(huán)，從溫度為To環(huán)境吸熱Qo,從溫度為7的熱源吸熱Os，并在溫度為Tu下放熱Qu。循環(huán)中再也沒有其它能量傳遞。若Ts>Tu>To，試推導(dǎo)用Qs、Ts、Tu、To表示的Qu的最大理論值。二、（10分