青 岛 科 技 大 学
二○一二年硕士研究生入学考试试题
考试科目：工程热力学
注意事项：1．本试卷共五道大题（共计27个小题），满分150分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
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一、是非题（每小题2分，共20分）
1、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。（ ）
2、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。 （ ）
3、工质经历一可逆循环，其∮d s =0，而工质经历一不可逆循环，其∮d s＞0。（ ）
4、理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 。 （ ）
5、对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。（ ）
6、对于过热水蒸气，干度 。（ ）
7、在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式： = 恒量，△Ss y s+△Ss u r= 恒量。（ ）
8、对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ）
9、膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量。（ ）
10、在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。（ ）
二、选择题（每小題2分，共10分）
11、湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________
（A）△U = 0 （B）△U ＞0
（C）△U＜0 （D）△U＜0或△U ＞0
12、压气机压缩气体所耗理论轴功为_________
（A） （B）
（C） （D）
13、多级（共Z级）压气机压力比的分配原则应是_________
（A） （B）
（C） （D）
14、工质熵减少的过程_________
（A）不能进行 （B）可以进行
（C） 必须伴随自发过程才能进行
（D）以上说法均不正确
15、闭口系统功的计算式W = U1－U2_________
（A）适用于可逆与不可逆的绝热过程。
（B）只适用于绝热自由膨胀过程。
（C）只适用于理想气体的绝热过程。
（D）只适用于可逆绝热过程。
三、填空题（每空2分，共22分）
16、理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q =___ ___；多变指数n=±∞，系统与外界传热量q =________。
17、卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程。
18、水蒸汽的汽化潜热在低温时较_______，在高温时较____ ___，在临界温度为________。
19、在T—S图上，定压线的斜率是_______；定容线的斜率是_______。
20、理想气体音速的计算式：____ ___，马赫数的定义式为：____ ___。
四、简答题（每小题6分，共18分）
21、闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ，系统熵增加20kJ／K，问这一过程能否实现，为什么？
22、试证明，理想气体熵变计算公式为 。
23、请在p-v图及T-s图上定性表述出以下热力过程：（1）工质压缩降温且降压；（2）工质放热、降温且降升压。
五、计算题（每小题20分，共80分）
24、空气的初态为p1=150kPa，t1=27℃，今压缩2kg空气，使其容积为原来的 。若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种情况下的终态参数，过程热量、功量以及内能的变化，并画出p-v图，比较两种压缩过程功量的大小。（空气： =1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）
25、某热机在T1 = 1800 K和T2 = 450K的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ，试计算：（A）循环的最大功？（B）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K，在过程中与低温热源的温差为50K，而循环本身仍为可逆循环，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ，则热机的热效率是多少？（20分）
26、两瓶氧气，一瓶压力为10MPa，一瓶为2.5MPa，其容积均为100L，温度与大气温度相同，均为290K。将它们连通后，达到平衡，最后温度仍为290K。问这时压力为多少？整个过程的熵增为多少？与大气有无热量交换？已知氧气 ， （20分）
27、两物体A和B质量及比热容相同，即 、 ，温度各为 和 ，且 。设环境温度为 。按一系列微元卡诺循环工作的可逆机，以A为热源，B为冷源，循环运行，使A物体温度逐渐降低，B物体温度逐渐升高，直至两物体温度相等，为 为止。试证明：（1） ；（2）最大循环净功为 。（20分）
青岛科技大学2012年工程热力学考研试题真题
