2014年南京航空航天大学817工程热力学考研初试真题(A卷)

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南航工程热力学试题答案

工程热力学Ⅰ（A 卷）（闭卷，150分钟）班级姓名学号成绩一、简答题(每小题5分，共40分)1. 什么是热力过程可逆过程的主要特征是什么答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。

可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。

2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少答： =⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⨯=15.27350015.273301500,q x E3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增。

假设功源的熵变△S W =0。

证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为（1分）对热机循环子系统： 1分1分 1 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。

若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。

答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。

5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。

（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计）答：开口系一般能量方程表达式为绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件，则上式可以简化为：根据质量守恒，有代入能量方程，有6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力试按分压力给出第i 组元的状态方程。

自由膨胀 12iso T T R S S S S S ∆=∆+∆+∆+∆WR 0S ∆=iso 0S ∆=答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。

南京航空航天大学《817工程热力学》历年考研真题汇编

目　录2011年南京航空航天大学817工程热力学考研真题2012年南京航空航天大学817工程热力学考研真题2013年南京航空航天大学817工程热力学考研真题2014年南京航空航天大学817工程热力学考研真题2015年南京航空航天大学817工程热力学考研真题2018年南京航空航天大学817工程热力学考研真题2011年南京航空航天大学817工程热力学考研真题南京航空航天大学2011年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码：W满分：150分科目名称：工程热力学，主意：①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必酒写在查通上.写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试瞰须随瓠起建入试题袋中交回！二^简答「（共35分）1、〈5分〉某闭口系统细i呵逆过程f是奔能用温度的上升取下降来判断过程热缺文换为正、为负？若用靖参数的变化能否判断？2、<5分）绝热15流后流体烙估不变,所以黄流过程井不造演能咕品政下降，这种说法是杏正确，如何理解？3、｛8分）若空气比热容取定值，间在定压加热过程中，夺气对外做功吊:和热力学能改变ht分别占加给空％热试的比例？空气觇为理想H体“4、〈7分）一个门锐打升的房间.若度内空气温度上升而斥力不变.取房间为开口热力系，村房内空'（的总热力学能At/如何变化<空气现为理慰'〔伸，比然容按定值计L5、（5分）可逆循坏的靖变为0,不可逆循环中而不可逆性的燃增.是否的以队为不叮逆循环的炳变大于0?简单解移城因，6、〈5分）燃气轮机定用加热理想循环中，当循环增温比t…定时，随循r环增压:比TT的捷*‘4循环热效率不断增大，口单位质量「.应在循环中辎出的仔功w倾也不断增大-判断这种说法是否正础.并简要解样.二、作图分析题（共20分｝h（12分｝某理想气体从同-初态分别纾过可逆绝热压缩1-2和不可逆绝热依缩1-2’过程，达到相同终压。

谓在T-$坐标图上分颓出两个过程的过程践，并在图中用面积表示出两过程的技术功以及不再逆过程的蛹损失，（环境温度为7；.K7；>7；）2、（8分）己钮房间内湿空I的露点温度q、湿球温度上，试在h-d|^t定性地确定湿空气的状态点”三、E5分｝从七在初参数p,=600^a、勺=21V状态下秘定流入无运动部件的绝热容器.假定其中半依T〔在p Y=100通、2三愈，另外半氟'〔在p§=100打由、t r=-40。

南京航空航天大学817工程热力学(A卷)2017年考研真题

四、（15 分）空气流过多孔填料的过程可近似视为绝热节流过程。现有一股空气流过多孔填料后，压力由 0.22MPa 降低到 0.18MPa。然后从 800K 的恒温热源吸热，使空气定压地从 30℃升高到 120℃。已知环境温度为 30℃，空气视为定比热的理想气体， c p 1.005kJ / ( kg K ) 。试求：1）1kg 空气由于其在多孔填料内部流动阻力所引起的做功能力损失； 2）1kg 空气由于不等温传热过程所引起的做功能力损失； 3）1kg 空气在以上过程中的总做功能力损失。五、（ 15 分）氧气瓶容积为 0.04m3 ，内盛有压力 p1 150 105 Pa 的氧气，其温度与室温相等，

8（10 分）一小瓶温度为 TA 的氦气，放置在一个封闭的保温箱内，小瓶由绝热材料制成。设箱内原为真空，由于小瓶漏气, 瓶内氦气的温度变成 TA , 箱内氦气的温度为 TB ，试分析 TA , TB , TA 中哪一个最大？哪一个最小？二、（10 分）某种理想气体初态为 P0、T0，经可逆绝热膨胀到 P1，然后在体积不变的情况下温度缓慢恢复到 T0，此时压力为 P2。试求：1）在 P-v 图上画出此热力过程； 2）证明 k
南京航空航天大学 2017 年硕士研究生入学考试初试试题（
科目代码: 科目名称: 817 工程热力学
A卷）
分
满分: 150
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答分析题（50 分） 1、（5 分）绝热真空刚性容器内充入理想气体后，容器内气体的温度与充气前气体的温度一样。这个说法正确吗？简要说明理由。 2、（5 分）A 热机的效率比 B 热机高，A 热机的热效率是不是也一定比 B 热机高？请简要说明理由。 3、（5 分）试证明理想气体 T-s 图中，通过某点的定容线比定压线更加陡峭。 4、（6 分）判断下列 2 个过程是否可逆。并扼要说明原因。 1) 对刚性容器内的水加热使其在恒温下蒸发。 2) 对刚性容器内的水作功使其在恒温下蒸发。 5、（6 分）用水泵输送容器内的热水到一定高度的另一个系统内，为防止热水在输送过程中可能产生的汽化，试分析水泵应该装在容器下还是容器上若干米处？ 6、（6 分）在焓湿图上绘出降温除湿过程 1-2，并在图上表示出从 t1>td 降温到 t2<td 后湿空气内水蒸气分压力的变化大小。 7、（7 分）某闭口系统经历一个可逆过程从状态 1 变化到状态 2，如下图所示，工质视为理想气体。试分析该过程是吸热还是放热，是对外做功还是外界对其做功。如果是不可逆呢？并简述理由。

南京航空航天大学817工程热力学12-18年真题

南京航空航天大学2018年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷）科目代码: 817 满分: 150分科目名称: 工程热力学注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（共50分）1、（5分）均质等截面杆两端的温度由两恒温热源维持，保持两端温度为t 1和t 2不变，取此杆为系统，则系统处于平衡状态。

该说法正确吗？简要说明理由。

2、（5分）若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的φ，d, h 如何变化？3、（6分）一刚性容器，用隔板分成两部分，左边储存有高压理想气体，右边为真空。

抽去隔板，气体立即充满整个容器，问若该容器绝对良好导热，则工质热力学能、温度如何变化？与外界换热量能否确定。

简要说明理由。

4、（6分）考虑一出口截面为声速的收缩喷管，若该喷管入口处空气状态保持恒定，出口面积减小后，问：（1）出口处流速如何变化？（2）通过喷管的质量流量如何变化？假设喷管等熵，空气为定比热理想气体。

5、（6分）一刚性容器装有两种理想气体的混合气体。

加热混合气体，容器内的压力和温度值上升。

问两种气体的分压力会改变吗？其分压力与混合气体压力的比值是否会改变？简要说明理由。

6、（6分）空气从0.1MPa 、27℃被可逆压缩至0.5MPa 、207℃，空气视为理想气体，定比热1.004/p c kJ kg K =⋅。

试问这个过程是绝热的吗？如果是，请计算单位质量空气所做的功；如果不是，确定热量传递的方向。

说明理由。

7、（8分）一台热泵夏天被用来制冷，冬天被用来采暖。

房间整年维持在24℃。

1℃室内外温差的房间热损失是0.44kW 。

室外平均温度在夏天为32℃，在冬天为-4℃。

试分析制冷和采暖的功率分别是多少？哪个功率确定了必须购买的机组功率大小？8、（8分）系统经历了一个循环，从温度为T 0环境吸热Q 0，从温度为T s 的热源吸热Q s ，并在温度为T U 下放热Q U 。

南航2011_817工程热力学(试题)

南京航空航天大学2011年硕士研究生入学考试初试试题A 卷科目代码: 817科目名称:工程热力学满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 1、（5分）某闭口系统经历一可逆过程，是否能用温度的上升或下降来判断过程热量交换为正、为负？若用熵参数的变化能否判断？2、（5分）绝热节流后流体焓值不变，所以节流过程并不造成能量品质下降。

这种说法是否正确，如何理解？3、（8分）若空气比热容取定值，问在定压加热过程中，空气对外做功量和热力学能改变量分别占加给空气热量的比例？空气视为理想气体。

4、（7分）一个门窗打开的房间，若房内空气温度上升而压力不变，取房间为开口热力系，问房内空气的总热力学能U ∆如何变化（空气视为理想气体，比热容按定值计）。

5、 (5分)可逆循环的熵变为0，不可逆循环中有不可逆性的熵增，是否可以认为不可逆循环的熵变大于0？简单解释原因。

6、（5分）燃气轮机定压加热理想循环中，当循环增温比τ一定时，随循环增压比π的提高，循环热效率不断增大，且单位质量工质在循环中输出的净功net w 也不断增大。

判断这种说法是否正确，并简要解释。

二、作图分析题(共20分)1、（12分）某理想气体从同一初态分别经过可逆绝热压缩1-2和不可逆绝热压缩1-2′过程，达到相同终压。

请在T-s 坐标图上分别画出两个过程的过程线，并在图中用面积表示出两过程的技术功以及不可逆过程的损失。

（环境温度为0T ，且01T T >）2、（8分）已知房间内湿空气的露点温度d t 、湿球温度w t ，试在h-d 图定性地确定湿空气的状态点。

三、（15分）氮气在初参数kPa p 6001=、211=t ℃状态下稳定流入无运动部件的绝热容器。

假定其中一半氮气在kPa p 1002=′、822=′t ℃,另外一半氮气在kPa p 1002=′′、402−=′′t ℃的状态下同时离开容器，如图。

南京航空航天大学816材料力学(A卷)2014年考研真题

0.3 ，试计算：
1．该点的 3 个主应力和最大切应力。 2．最大线应变。 3．绘制该点的应力圆。
科目代码：816 科目名称：材料力学第 2 页共 4 页
第六题（15 分）传动轴受力如图示。若 F1 2 kN ，材料的许用应力 120 MPa ，试根据第三强度理论设计该轴的直径 d。
南京航空航天大学 2014 年硕士研究生入学考试初试试题（
科目代码: 科目名称: 816 材料力学
A卷）
分
满分: 150
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
第一题（15 分）塔吊各部分尺寸如图。当起吊重物在最大伸展位置 D 时，允许起吊重量为 W=10kN。配重块的重量为 WB=15kN。A、B、C、E、F 各处均为铰链联接。AB、AC 使用圆截面钢杆连接，材料的屈服极限为 360MPa。设计要求的安全因数不小于 3.0，试分别设计 AB 杆和 AC 杆的截面尺寸（直径）。
第七题（15 分）图示钢杆和铜杆的截面和长度均相同，且都是细长杆。将两杆的两端分别用铰链联结，此时两杆都不受力。试计算当温度升高多少度时，将会导致结构失稳？已知杆长 l 2 m ，横
4 截面积 A 20 cm 2 ，惯性矩 I z 40 cm ，钢的弹性模量 Es 200 GPa ，铜的弹性模量
第二题（15 分）空心圆截面杆AB承受扭转力偶矩M作用，在D点沿与轴线成45º方向的外表面粘贴应变片。杆的外径为D=120mm，内径为d=110mm，长度l=500mm。材料的切变模量为G=70GPa。试确定（1）D点沿与轴线成45º方向的应变值与B截面转角间的关系。（2）当测得D点沿与轴线成45º方向的应变量为-0.0008时，力偶矩M有多大？（3）这时B截面的转角有多大？如果B点在形心位置，BC的初始位置为水平放置，且长为 300mm，求C点的垂直位移。

工程热力学2014年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

⼯程热⼒学2014年南京航空航天⼤学硕⼠研究⽣考试真题南京航空航天⼤学2014年硕⼠研究⽣⼊学考试初试试题（A 卷）科⽬代码: 817 满分: 150分科⽬名称: ⼯程热⼒学注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均⽆效；③本试题纸须随答题纸⼀起装⼊试题袋中交回！⼀、简答题（共55分）1、（5分）⼯质经历正向循环，其熵变⼤于零；经历逆向循环，其熵变⼩于零。

该说法正确吗？简要说明理由。

2、（5分）如何理解准平衡过程就是“过程进⾏得很慢，驰豫时间很短的过程”？3、（5分）由理想⽓体混合物分压⼒及分体积的定义可推断：i i pV V p = 。

该推断成⽴吗？简要说明理由。

4、（8分）在冬季，室外空⽓条件相同的情况下，A 房屋顶有结霜现象，⽽B 房屋顶则⽆结霜现象，试分析产⽣此现象可能的原因。

5、（8分）喷管内有摩擦阻⼒时，其出⼝的流速、流量、焓、⽐体积、温度、熵与⽆摩擦阻⼒（等熵过程）时有何区别(假定进出⼝压⼒降相同，⼯质为理想⽓体)？6、（8分）与理想⽓体⽐较，实际⽓体的两个最⼤特点是什么？试推导范德⽡尔⽓体在定温膨胀时所作的膨胀功。

（2mm V a b V RT p --= ） 7、 (8分)若未饱和湿空⽓被等容冷却到其中⽔蒸⽓刚开始凝结的温度v T ，问此温度⽐露点温度d T ⾼还是低？为什么？（要求借助⽔蒸⽓p-v 图加以说明）8、(8分)如图所⽰，循环1-2-3-4-1和循环1-2-3’-6-1均为燃⽓轮机装置中的理想定压循环，循环1-2-3-6-1为在理想极限条件下采⽤定温膨胀的燃⽓轮机循环，在没有回热的情况下，试⽐较三个循环的循环热效率⼤⼩，简单说明理由。

⼆、（10分）某燃⽓轮机装置部件⽰意图如下图，分析下图中装置使⽤了哪些提⾼循环热效率的措施，并将该装置理想循环过程定性地表⽰在T-S 图上。

三、（13分）⼀可逆热机以理想⽓体为⼯质，⾃状态1定容吸热达到状态2，接着绝热膨胀到状态3，再定压返回状态1完成循环。

理论力学2014年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

AC = BC = AB = l，如图（a）所示，不计 AC 和 BC 的自重。（1）若 A、B 两处的静摩擦因数分别为 fsA = 0.2 ， fsB = 0.6 ，人能否由 A 处安全爬至
AC 的中点 D 处？（2）若人能安全爬至梯顶 C 处，则 A、B 两处的静摩擦因数至少应为多少？（3）若为安全起见，用细绳 EF 将 AC 和 BC 连在一起，如图（b）所示，细绳 EF
60 cm
第 4 题（25 分）图示平面机构中，杆 OA 绕定轴 O 转动，并驱动半
径为 r 的轮 A 在半径为 R 的固定圆弧槽中作纯滚动。已知：R = 60 cm，r = 20 cm。在图示瞬时，杆 OA 处于铅垂位置，且角速度 ω = 2 rad/s，角加速度为 α = 1 rad/s2。试求：此时轮 A 上点 B 的速度和加速度。
第 3 题图
C
B
Oω α
R
A
B
第 4 题图
A
BLeabharlann 30°第 5 题图
D
第 6 题（20 分）图示平面机构中，AB = EH = AC = CE = BD
= DH = l，铰链 C 和 D 间连接一刚度系数为 k 的水平弹簧，弹簧的原长为 l0 = 2l，导杆 AB 受铅垂向下的力 F 作用，各构件自重和各处摩擦均忽略不计。若机构在θ 角时平衡，试用虚位移原理求 F 与 k 的比值。
O
B v0 A
第 7 题图
科目代码：815 科目名称：理论力学第 3 页共 3 页
第 5 题（25 分）如图所示，均质细杆 AB 和 BD 用光滑铰链 B 连
接，A 端为固定铰链支座，系统在铅垂平面内运动。已知两杆质量均为 m，长均为 l。图示位置时，杆 AB 水平，杆 BD 与铅垂方向的夹角为 30°。试求系统在图示位置无初速释放的瞬时：（1）杆 AB 和杆 BD 的角加速度；（2）杆 BD 在铰链 B 处受到的约束力。

南京航空航天大学-2018年-硕士研究生入学考试初试试题(A卷)-917工程热力学(专业学位)

科目代码：917科目名称：工程热力学(专业学位) 第1页共3页南京航空航天大学 2018年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷）科目代码:917 满分: 150分科目名称: 工程热力学(专业学位) 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答分析题（共50分）1、（5分）在理想燃气轮机装置中，分析采用回热技术的好处？简要说明适合采用回热技术的前提条件。

2、（5分）处于恒定滞止温度和压力的气体在一缩扩喷管中被加速到Ma =2.0，而在另外一个缩扩喷管中可以被加速到Ma =3.0。

问这两个喷管喉道压力有何不同？为什么？3、（6分）装水的杯子里加入适量的冰，搅拌使外杯子表面上出现水滴，刚出现水滴的壁面温度是否就是当地湿球温度？简要说明理由。

4、（6分）将某一余隙容积不为零的活塞式压气机的出口压力提高（进口压力、压缩过程的多变指数不变），试用p-v 图定性说明容积效率如何变化。

并在p-v 图上画出该压气机能够应用的最高出口压力。

5、（6分）某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜，在30ºC 室温下，制冷温度为-40ºC 时，制冷系数仍可以达到4，请问是否可以实现？6、（6分）有人提出一个循环1-2-3-1，其中1-2是可逆定温吸热过程，2-3是可逆绝热过程，3-1是不可逆绝热过程。

如图所示，试问：该循环能否实现？7、（6分）如图所示，理想斯特林发动机的循环由1-2（定温压缩，T c ）、2-3（定容吸热）、3-4（定温膨胀，T h ）和4-1（定容放热）过程组成，其中4-1过程放出的热量经由一个回热器传递给2-3过程。

假设回热效率为100%，试推导该循环的热效率η。

3241pv o cT hT8、（10分）某种理想气体由同一初态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程，将气体压缩到相同的终压，试在p-v 图上和T-s 图上画出这两种过程，并在T-s 图上标出不可逆过程的作功能力的损失。

南航工程热力学考研2012-2016真题

817 工程热力学第 3 页共 4 页
变。试求整个装置的循环热效率以及对外能够输出的净功量。空气为理想气体，定压比热容为定值 1.004kJ/(kg·K)，气体常数 Rg 为 0.287 kJ/(kg·K)。（本题 15 分）
817 工程热力学第 4 页共 4 页
南京航空航天大学 2013 年硕士研究生入学考试初试试题（
四、（10分）压缩空气的压力为 1.2 MPa，温度为 380 K。由于输送管道的阻力和散热，流至节流阀门前压力降为 1 MPa、温度降为 300 K。经绝热节流后压力进一步降到 0.7 MPa。试求每千克压缩空气由输送管道散到大气中的热量，以及空气流出节流阀时的温度和节流过程的熵增（假设空气为理想气体， k=1.4 ，定压比热容为定值 1.005kJ/(kg·K)）。五、（15 分）分析刚性容器绝热充气问题（如下图），管道内空气参数为 p0 , T0 ，充气前容器内空气参数为 p1 , T1 ，充气结束后容器内空气参数为 p2 , T2 。假设空气为理想气体，比热均视为定值比热，比热比为 k c p / cv ，试证明充气前后空气状态参数有如下关系：
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷）
科目代码：
817
科目名称：
工程热力学
满分：
150
分
பைடு நூலகம்
；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸答题纸上 ③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！草稿纸上均无效；③ 草稿纸上均无效；
6、（6 分）工质经过一个不可逆循环后，工质的熵将如何变化？工质和高、低热源交换的总热量是否大于循环总输出的功？请分析并简要说明原因。 7、（6 分）冬季一个封闭的房间内采用电加温器取暖，请简要分析房间内空气的相对湿度和含湿量的变化趋势。 8、（6 分）压缩比升高对汽油机所对应的定容加热理想循环的热效率有何影响？是否压缩比越高越好？

南京航空航天大学考研历年真题之917工程热力学(专业学位)2010--2015年真题

隔板
A
B
自由膨胀
4. (8 分)高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？简要说明理由。
917 工程热力学（专业学位）
第 1 页共 3 页
二、（15 分）欲使压力 0.2MPa，温度为 27°C 的空气绝热流过一渐缩喷管，进入压力为 0.1MPa 的空间，环境温度为 27°C。若喷管速度系数为 0.9，忽略喷管进口速度，试求：1）实际出口压力、出口温度、出口流速、出口马赫数； 2）计算流过 0.8kg 空气的熵产及在 T-s 图上用面积表示该过程损； 3）
917 工程热力学(专业学位)
第 2 页共 2 页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷）
（专业学位）满分： 150 科目代码： 917 科目名称：工程热力学
分
；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸答题纸上 ③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！草稿纸上均无效；③ 草稿纸上均无效；一、简答题（30 分） 1.（6 分）对未饱和空气，比较湿球温度、干球温度及露点温度三者哪个大？哪个小？对于饱和空气，三者的大小又将如何？
南京航空航天大学 2011 年硕士研究生入学考试初试试题
科目代码: 科目名称: 917 工程热力学(专业学位)
A卷
分
满分: 150
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（每题 6 分，共计 60 分） 1. 2. 孤立系统内工质的温度不可能改变。请判断该说法是否正确并简要说明原因。有人说一个闭口系统经历一个不可逆的热力过程后，该闭口系统的熵必然增加。请判断该说法是否正确，并简要说明原因。 3. 4. 5. 不可逆过程指系统无法回到初态的过程。请判断该说法是否正确并简要说明原因。根据热力学第二定律，热量不可能百分之百的转化为功。请判断该说法是否正确并简要说明原因。在热交换器中，由于理想状态下低温工质百分之百的吸收了高温工质传递的热量，因此此时不存在做功能力的损失。请判断该说法是否正确并简要说明原因。 6. 由热力学第二定律可知，工作在给定的高、低温热源间的不可逆热机效率和输出的功都要小于可逆热机。请判断该说法是否正确并简要说明原因。 7. 为了使理想气体的运动速度增加，必须要使用渐缩喷管。请请判断该说法是否正确并简要说明原因。 8. 9. 请简要说明在多级压缩中采用级间冷却的目的和优点。相同的温度和总压力条件下，湿空气和干空气的密度那个大？请简要分析并说明原因。

工程热力学(专业学位)2016年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

南京航空航天大学2016年硕士研究生招生考试初试试题（A 卷）科目代码: 917满分: 150分科目名称:工程热力学(专业学位)注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（60分）1. （5分）有人认为一个物体的温度越高，其含有的热量越高，因此能够对外做出更多的功。

请就此观点进行简要分析。

2. （5分）试判定比体积、比热力学能、比焓、比熵以及比热这5个参数，哪些是状态参数？3. （5分）不可逆过程就是指工质不能恢复到初始状态的热力过程。

请简要分析该说法是否正确。

4. （5分）如图1所示，有任意两个热力过程a-b 和a-c 。

假设b 和c 点处于同一个绝热等熵线上，请分析和判定ab U ∆和ac U ∆的大小关系。

图15. （5分）现有1kg 的某理想气体，其温度同环境温度相同。

有人认为由于其温度同环境温度一致，因此该理想气体的热力学能为零，并无法对外输出功。

请简要分析该观点是否正确。

6. （5分）气体在喷管内绝热流动，无论是否可逆，出口速度都可以用()2022f c h h =-来计算，这是否意味着可逆过程和不可逆过程所得到的效果是相同的？请简要分析。

假设忽略进出口势能差。

7. （6分）理想气体流经某绝热节流装置，节流前温度为300K ，压力为1MPa ，节流后压力降低为0.7MPa 。

请分析节流后该气体的温度是大于、小于还是等于300K 。

假设忽略进出口的动能和势能变化。

8. （6分）某绝热储气罐内，存储有温度为25℃的空气。

试预估当储气罐内压力处于什么范围时，打开放气阀排气，会在阀门附近出现结冰的现象？假设环境压力为0.1MPa ，相对湿度不为零。

9. （8分）某可逆正向循环如图2所示，过程1-2为温度随熵线性变化的过程，过程2-3为等熵过程，过程3-1是等温过程。

试求该循环的热效率。

南京航空航天大学917工程热力学(专业学位)2012—2018年考研真题试题

隔板后理想混合气体的最终压力；2）混合前后总熵变。九、（15分）一架喷气式飞机以每秒200米速度在某高度上飞行，该高度的空气温度为 -33 ℃、压力为50kPa。假定发动机进行理想循环，燃气轮机产生的功恰好用于带动压气机（如
图所示）。压气机的增压比为9，燃气轮机的进口温度是 T4 =847℃。空气在扩压管中压力提高30kPa，在尾喷管内压力降低200kPa。若气体比热容 cp = 1.005kJ/(kg ⋅ K) ，试求：1）压气机出口温度 T3 ；2）空气离开发动机时，既喷管出口处的温度 Te 及速度 c fe 。
五、（15分）由稳定气源（ Ti , pi ）向体积为V 的刚性真空容器绝热充气，直到容器内压力
达到 pi / 2 时关闭阀门。若已知该气体的比热力学能及比焓与温度的关系分别为： u = cvT ，
h = cpT ， γ = cp / cv ，气体状态方程为 pv = RgT ，试证明充气终了时充入气体的质量
绝热
五、（15 分）空气经历一个如下图所示的动力循环。已知 1-2 为定熵过程，2-3 为定温过程，3-1 为定压过程，且：T1=1500K，T2=300K，p2＝0.1Mpa， Cp=1.004kJ/(kg·K)，Rg=0.287 kJ/(kg·K)且绝热指数 k 1.4 。请在 T-s 图上表示出该动力循环，并求出该循环的热效率。
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷）
科目代码： 917 科目名称：工程热力学（专业学位）满分： 150 分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或
草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（30 分） 1.（6 分）对未饱和空气，比较湿球温度、干球温度及露点温度三者哪个大？哪个小？对于饱和空气，三者的大小又将如何？

2014年南京航空航天大学917工程热力学(专业学位)考研真题考研试题硕士研究生入学考试试题

南京航空航天大学2014年硕士研究生入学考试初试试题 A卷科目代码: 917满分: 150 分（专业学位）科目名称: 工程热力学注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（共50分）1、（5分）锅炉汽包里的高压热水进入低压容器后可能会发生什么现象？为什么？2、（5分）若缩放喷管进口截面上工质的参数不变，降低背压，则可以提高喷管的流量。

该说法正确吗？简要说明理论。

3、（5分）绝热节流后气体温度不变。

这个说法总是正确的吗？简单说明理由。

4、（5分）压缩机压缩过程的多变指数n的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数n南京航空航天大学2014年硕士研究生入学考试初试试题A 卷科目代码: 917科目名称:工程热力学满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（共50分）1、（5分）锅炉汽包里的高压热水进入低压容器后可能会发生什么现象？为什么？2、（5分）若缩放喷管进口截面上工质的参数不变，降低背压，则可以提高喷管的流量。

该说法正确吗？简要说明理论。

3、（5分）绝热节流后气体温度不变。

这个说法总是正确的吗？简单说明理由。

4、（5分）压缩机压缩过程的多变指数n 的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数n 应增加还是减少？5、（6分）燃气轮机理想循环（Brayton 循环）中，若循环增温比τ一定，试分析是否增压比越高越好？6、（8分）有人提出一个循环1-2-3-1，其中1-2为可逆定温吸热过程，2-3为可逆绝热过程，3-1为不可逆绝热过程。

试问此循环能否实现，为什么？7、（8分）当工质为定值比热容的空气时，试问定压过程中加入的热量有百分之多少转变成膨胀功？空气视为理想气体。

南京航空航天大学2016年《817工程热力学》考研专业课真题试卷

七、（20 分）燃烧产物以设计状态 400kPa、1000K、200m/s 流入一燃气轮机的喷管，出口压力为 270kPa，流量为 3kg/s。假设流动为等熵流动，燃烧产物取 k=1.34，cp=1.16kJ/(kg· K)。试问：1）喷管类型（渐缩喷管还是缩扩喷管）；2）喷管出口速度；3）喷管出口面积。
二、（10 分）一台稳定工作的压缩机，进口截面积为 0.1m2。空气在进口处的压力为 0.1MPa、温度为 290K、速度为 6m/s，出口处压力为 0.7MPa、温度为 450K、流速为 2m/s。压缩机向外界的散热速率为 180kJ/min。空气可视作理想气体，cp=1.005kJ/(kg· K)，Rg=0.287kJ/(kg· K)。求压缩机的耗功率。
科目代码：817 科目名称：工程热力学第 2 页共 3 页
八、（20 分）一架涡轮喷气式飞机在海拔 9150m 的高空以 320m/s 的速度飞行，环境压力为 32kPa、温度-32℃。已知压气机的增压比 π=12，涡轮进口温度为 T3=1400K，空气进入压气机的质量流量为 m=40kg/s，燃烧室对空气的加热功率为 q=945.16kW/kg。发动机工作循环可视作定压加热理想循环（T-S 图如下），假设喷管出口完全膨胀。空气视作理想气体，定比热 cp=1.005kJ/kg，k=1.4, Rg=0.287kJ/(kg· K)。
三、（10 分）5kg 水起初与 295K 的大气处于热平衡状态，一台热泵在水与大气之间工作，使水定压冷却到 280K，求所需的最小耗功是多少？水的定压比热为 4.187kJ/(kg· K)。
四、（10 分）一氧气瓶容积为 0.04m3，盛有 p1=147.1× 105Pa 的氧气，其温度与室温相同，即 t1=t0=20℃。问：1）如开启阀门，使压力迅速下降到 p2=73.55× 105Pa（可视为绝热过程），此时氧气的温度 T2 和放出的氧气质量△m 为多少？2）如放气极为缓慢，以致氧气瓶内气体与外界随时处于热平衡，当压力也自 p1=147.1× 105Pa 下降到 p2=73.55× 105Pa，所放出的氧气较 1）过程多还是少？氧气视为理想气体， Rg 259.8 J kg K , k 1.4 。

(NEW)南京航空航天大学能源与动力学院《917工程热力学》(专业学位)历年考研真题汇编

目　录
2011年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2012年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2013年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2014年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2015年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2016年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2017年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题2018年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2011年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2012年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2013年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2014年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2015年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2016年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2017年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题
2018年南京航空航天大学917工程热力学（专业学位）考研真题。

南京航空航天大学2014年硕士研究生入学考试初试试题A卷

南京航空航天大学2014年硕士研究生入学考试初试试题A 卷科目代码: 820科目名称:自动控制原理满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一．(本题15分) 考虑如图1所示的耦合系统，其中R 1(s )和R 2(s )为系统输入，C 1(s )和C 2(s )为系统输出，要求：写出C 1(s )和C 2(s )的表达式。

图1二．(本题15分) 控制系统框图如图2所示，试求(1) 当125K =，0f K =时，系统的阻尼系数ζ、无阻尼自然振荡频率n ω以及系统对单位斜坡输入的稳态误差ss e ；(2) 当251=K ，4f K =时重复(1)的要求；(3) 要使系统的阻尼系数0.7ζ=，单位斜坡输入信号作用下系统的稳态误差0.1ss e =，试确定1K 和f K 的数值，并计算在此参数情况下，系统单位阶跃响应的超调量%σ、上升时间r t 和调节时间s t 。

图2三．(本题15分) 设单位负反馈系统的开环传递函数为：)3)(2()1()(G +++=s s s s k s(1) 当k 从0到∞变化时，绘制系统的闭环根轨迹（不要求求出分离点）； (2) 已知系统的一个闭环极点为9.0−，试求出其余的闭环极点；(3) 该系统是否可以用低阶系统来近似？若能，求出它的闭环传递函数，若不能，给出理由。

四．(本题15分) 已知某单位负反馈系统的开环传递函数)(s G 无右半平面的零点和极点，且)(s G 的对数渐近幅频特性曲线如图3所示。

试写出)(s G 的表达式，并近似作出相频特性曲线，分别用劳斯判据和对数频率稳定判据判断该闭环系统的稳定性。

))((dBL ωω图3五．(本题15分) 设单位负反馈系统的开环传递函数为()()10251KG(s )s s .s =++要求校正后系统的静态速度误差系数5≥V K (rad/s)，相角裕度045≥γ，试设计串联迟后校正装置。

南京航空航天大学2013年《817工程热力学》考研专业课真题试卷

4、（6 分）某热力系统由初始状态 A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态 B，若两过程中热源温度均为 Tr 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。 5、（6 分）A、B、C 是水蒸气等温线上的三个状态点，A 处于液态区，B 处于两相区，C 处、（6 分）工质经过一个不可逆循环后，工质的熵将如何变化？工质和高、低热源交换的总热量是否大于循环总输出的功？请分析并简要说明原因。 7、（6 分）冬季一个封闭的房间内采用电加温器取暖，请简要分析房间内空气的相对湿度和含湿量的变化趋势。 8、（6 分）压缩比升高对汽油机所对应的定容加热理想循环的热效率有何影响？是否压缩比越高越好？
科目代码：817 科目名称：工程热力学第 1 页共 3 页
二、（15 分）某工程师设计了如图 1 所示的可逆正向循环 A-B-C-A，请在 p-v 图上表示出该循环，并根据图中参数计算循环热效率。假设理想气体的比热为定值。
T/K 800 B C
400
A
0
1
3
5
S/(kJ/K)
三、（10 分）下图中内燃机定容加热循环 1-2-3-4-1 与定压加热循环 1-2´-3´-4´-1，其工质均为同种理想气体，在 T3=T3´条件下，画出相应 T-s 图，试分析哪个热效率高？简要说明理由。
科目代码：817 科目名称：工程热力学第 3 页共 3 页
四、（10分）压缩空气的压力为 1.2 MPa，温度为 380 K。由于输送管道的阻力和散热，流至节流阀门前压力降为 1 MPa、温度降为 300 K。经绝热节流后压力进一步降到 0.7 MPa。试求每千克压缩空气由输送管道散到大气中的热量，以及空气流出节流阀时的温度和节流过程的熵增（假设空气为理想气体， k=1.4 ，定压比热容为定值 1.005kJ/(kg·K)）。五、（15 分）分析刚性容器绝热充气问题（如下图），管道内空气参数为 p0 , T0 ，充气前容器内空气参数为 p1 , T1 ，充气结束后容器内空气参数为 p2 , T2 。假设空气为理想气体，比热均视为定值比热，比热比为 k c p / cv ，试证明充气前后空气状态参数有如下关系：

2017年南京航空航天大学917工程热力学(专业学位)(A卷)考研真题研究生入学考试试卷

1 p4 。该说法正确吗？若不正确，则最佳增压比为多少？ 3
4、（6 分）干饱和蒸汽被等熵压缩后，将变为湿蒸汽。这个说法正确吗？简要说明理由。 5、（6 分）采用蒸汽再热循环，可以通过提高热循环的最高压力，来提高循环的热效率。这个说法正确吗？简要解释原因。 6、（6 分）关于制冷循环，试说明：1）家用空调里面为何利用节流阀取代膨胀机？2）压缩空气制冷循环中能用节流阀代替膨胀机吗？ 7 、（ 6 分）工质稳定流过一个渐缩喷管 , 不管是否有摩擦损耗 , 喷管出口速度 c f 2 都可用公式
1
试在 p-v 图上和 T-s 图上画出这个循环，并证明：1) 热效率为
( 1) t 1 ; 1
2)循环功为
w0
RgT1
1
1
( 1 ) 。式中和 Rg 分别为该理想气体的定熵指数和气体常数。
科目代码：917 科目名称：工程热力学(专业学位) 第 2 页共 2 页
试求：1）空气在加热器中吸收的热量 Q ； 2）整个过程中，单位质量空气的热力学能和焓的变化量。
科目代码：917 科目名称：工程热力学(专业学位) 第 1的罐子向一个包有隔热材料的刚性小型容器充气，罐子内的空气状态为 0.5MPa、 300K。刚性小型容器内原有 0.1MPa， 280K 的空气。开启阀门，气体迅速充入容器。求当罐内压力为 0.4MPa 时，刚性小型容器内的温度。四、（10 分）空气在涡轮中由初态不可逆绝热膨胀到 150℃, 求该过程的比熵变化。已知由同一初态可逆绝热膨胀到同一背压时 , 终态的温度为 130 ℃。在 T-S 图上表示出两过程。空气视为理想气体，
c p 1.005 kJ kg K 。