工程热力学人环奖2014(DOC)

人环奖考试卷

2004年

工程热力学部分（21分）

•填空题（每题4分，共16 分）

1、有两种状态的空气a和b,二者在湿空气焓湿图上的混合点落在a和b两点之间，混

合质量比m a/m b与混合点距a点以及距b点的距离成反比关系。

2、喷管的基本形式有_3_种，包括渐缩、渐扩和缩放。

3、理想气体绝热节流前参数的下标为a，节流后的参数下标为b，请给出以下各参数之间

的关系：

P b = p a h b =

h a

S b > s

4、在在同样的温度的高温热源和低温热源的条件下，一切热机中，以卡诺热机的热效率最

高。

二.回答问题（5分）

对一密闭容器中的饱和空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改

变？

由于空气的饱和水蒸气分压力P ab只跟温度有关，所以等温加压后的空气饱和水蒸气分压

力应该仍然不变。但由于容器内空气（混合气体）的总压力增加，导致容器内的水蒸气组分承受的分压力增加，从而超过其饱和压力，必然导致空气中水分析出，以维持容器内饱和空气的水蒸气分压力水平不变，从而导致空气的含湿量降低。

2005年

工程热力学部分

1.循环热效率、制冷系数和供热系数的计算（填空的）

循环热效率：n= 3/q1=（hl —h2） /（hl —h2.1）

制冷系数：Wc=T2/（T1-T2 ）

供热系数：W==T1/（T1-T2）=q1/（q1-q2）

2.（所有工作于同温热源与同温冷源之间）的一切热机中，以可逆热机的热效率最高

3.在冬季采暖季节，房屋建筑外墙内表面的温度须高于室内空气的露点温度，否则，外

墙内表面会产生蒸汽凝结现象（理解）

如果内表面温度比空气露点温度低，会使空气中的水蒸气在内墙凝结，使空气中含湿量减小，而且凝结水还会损坏内墙。

4.解释秋冬之交的霜冻现象

霜冻是一种较为常见的农业气象灾害，发生在冬春季，多为寒潮南下，气温随冷空气的频繁入侵而明显降低，短时间内气温急剧下降至零摄氏度以下引起；或者受寒潮影响后，天气由阴转晴的当天夜晚，尤其是在晴朗无风的夜间或清晨，辐射散热增多，因地面强烈辐射降温所致，地面和植株表面温度迅速下降，当植株体温降至0C以下时，植株体内细胞

会脱水结冰，遭受霜冻危害。

2006年

工程热力学部分（25分）

一•填空题（每空1.5分，总分15分）

1.有两种状态的空气a和b,二者在湿空气焓湿图上的混合点落在a点和b点的连线

上，混合质量比m a/m b与混合点距a点以及距b点的距离成反比关系。

2.气体的摩尔容积与气体的性质无关，与气体状态有关。

3.对于实际气体来说，dh二C p dT只适用于计算定压过程焓的变化。

4.二元溶液中，组分A和组分B的沸点不同，沸点较低的液体，具有高的挥发性，而

沸点较高的液体，其挥发性必然较低。

5.经过一个不可逆循环过程，工质熵的变化=0。

6.卡诺循环的热效率仅取决于同温热源和同温冷源的温度，而与工质无关。

二.分析题（10分）

对一密闭容器中的饱和湿空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改变？请解释其原因。

【答】由于空气的饱和水蒸气分压力P ab只跟温度有关，所以等温加压后的空气饱和水蒸

气分压力应该仍然不变。但由于容器内空气（混合气体）的总压力增加，导致容器内的水蒸气组分承受的分压力增加，从而超过其饱和压力，必然导致空气中水分析出，以维持容器内饱和空气的水蒸气分压力水平不变，从而导致空气的含湿量降低，

2007年

工程热力学部分（25分）

1.形容湿空气的三个温度芥比较.

2.在门窗紧闭的房间，打开冰箱降温.请评价这个方法.

3.熔的物理意义，壷动功的大小由什么決定.

4.喷管在扩张段的速度怎样变化？质壘怎样变优？

5.公式p vy m的便用条件口

1.湿空气的三

个测量温度分别是干球温度，露点温度，湿球温度。

干球温度：自由地被暴露在空气中所测量的温度。

露点温度：空气达到饱和时的温度。

湿球温度：温度计水银球包裹有水棉芯，并有一定流速的空气吹过棉芯时，该温度计所指示

的温度。

三者比较：干球温度>=湿球温度>=露点温度

2•方法是不对。因为在门窗紧闭的房间，虽然冰箱的冷空气可以降低冰箱周围的温度•但是压缩机运作时产生的热量比冰箱产生的冷量多，房间的温度会上升•

3•焓是物质的固有能，具有一定状态的物质具有一定的热力学能和对外做功的能力

流动功的公式PV,流动功与物质压力和密度有关•

4•由（Dp/p）=-kMa A2（Dc/c）得可知流体流过喷管时，压力降低，速度会增加，质量不变•

5•理想气体.

2008年

工程热力学部分（25分）

1.比较工质三个温度的大小：干球温度，露点温度，湿球温度。（3分）

答：干球温度>湿球温度=露点温度

2 •已知二元混合溶液中，组分A的沸点高于组分B的沸点，问哪种组分更容易挥发？（ 3

分）

答：B组分

3.A h r mCp.汀适用于理想气体的压缩过程。

（3分）

4.混合气体的比热与各组分的比热及各组分的质量成分有关。（3分）

5.气体的摩尔体积与其性质无关。（3分）

6.（3 分）

7 .试分析：对饱和空气进行等温加压的过程中，其含湿量下降，水蒸气分压力下降。（7

分）

2009年

预赛

工程热力学部分

1、在冬天，用室内一台开动的没有放置任何东西的电冰箱取暖来替代用电炉取暖，看运

行稳定。电冰箱内部维持温度不变，从耗电角度来看（ B ）

A前者大于后者

B前者小于后者

C谁大谁小不确定

D二者相等

2、压缩空气制冷循环的制冷系数随（A ）而增大

A循环压力比下降

B循环的制冷量的增大

C循环的制冷量的下降

D循环压力比提高

3、工质完成一个不可逆循环后，其熵（D ）

A、减少

B为零

C可能增加、减少或为零

D增加

4、有位发明家称他发明了一种机器，当这台机器完成一个循环时，吸收了100KJ的功，同

时向单一热源排出了100KJ的热，这台机器（D ）

A、违反了热力学第一定律和第二定律

B违反了热力学第二定律

C完全符合科学原理