南京航空航天大学工程热力学
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。
南京航空航天大学工程热力学课件第四章
q rev 0
q rev
u
w
q rev
h
wt
w w
t
u h
u1 h1
u2 h2
w cV (T1 T2 )
1 k 1
R g (T1
T2)
k
1
1
(
p
1
v1
p2v2 )
w t c p (T1 T 2 ) kw
Tco.nst p vco.n sT2tT1,
v2p1 v1 p2
ucV(T2T1)0 hcp(T2T1)0 sT cplnTT12 Rglnpp12 Rglnpp12 Rglnvv12
能量转换
dT 0 d ( pv ) 0
qT u w w
等容线是确定wt正负的分界线
各能量项正负方向图
思考题
试将满足以下要求的理想气体多变过程 在p-v图和T-s图上表示出来： （1）工质又膨胀、又放热 （2）工质又受压缩、又升温、又吸热 （3）工质又受压缩、又降温、又降压
k k 1
R g (T1
T2)
k k 1 ( p1v1
p2v2 )
p-v图和T-s图
pv k const .
dp k p
dv S
v
四种典型热力过程 p-v图和T-s图
dp p dv T v
dp dv
S
k
p v
dp dp
dv T dv S
1）过程中系统的熵变s123 2）过程中系统与外界交换的热量q123
(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
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南京航空航天大学_工程热力学课件_第二章
本章的基本要求
深入理解热力学第一定律的实质，熟练掌握热 力学第一定律及其表达式。能够正确、灵活地 应用热力学第一定律表达式来分析计算工程实 际中的有关问题。 掌握能量、储存能、热力学能、迁移能的概念 掌握体积变化功、推动功、轴功和技术功的概 念及计算式。 焓的定义
§2－1 热力学第一定律的实质
Q dECV (dE2 p2 dV2 ) (dE1 p1dV1 ) Wi
E me, V mv, eu 1 2 c gz ,
2 f
h u pv
Q dECV
2 2 cf 2 cf1 h2 gz 2 m2 h1 gz1 m1 Wi 2 2
19世纪30-40年代，迈尔· 焦耳（德国医生）发现 并确定了能量转换与守恒定律。恩格斯将这列为19世 纪三大发现之一（细胞学说、达尔文进化论）。
能量转换与守恒定律定律指出：一切物质都具有 能量。能量既不可能创造，也不能消灭，它只能在一 定的条件下从一种形式转变为另一种形式。而在转换 中，能量的总量恒定不变。 至今为止，没有一个人提出一个事实不符合这条 自然规律的，相反，在各个领域：天文、地理、生物、 化学、电磁光、宏观、微观各领域都遵循 这条规律。 热力学是研究能量及其特性的科学，它必然要遵循这 条规律。
思考题
开口系实施稳定流动过程，是否同时满足下列 三式：
Q dU W Q dH Wt Q dH
1 2 mdc mgdz Wi
2 f
§2－7 能量方程式的应用
一、开口系稳定流能量方程在几种 常见热力设备中的应用
动力机
wi h1 h2 wt
南京航空航天大学工程热力学课件第四章共44页文档
h wt wt
w v2 pdv v2 R g T dv
v1
v v1
R g T ln
v2 v1
p1v1 ln
v2 v1
p1v1 ln
p2 p1
wt w
p-v图和T-s图
pv const . dp p dv T v
绝热可逆过程
qrev0
n pv cons.t v cons.t 定容过程
多变过程在p-v图和T-s图上表示
从定容线出发，n由-0 + ，沿顺时针
方向递增
例题
试在p-v图及T-s图上表示n=1.2的多变膨胀 过程。
试在p-v图及T-s图上表示cn=2 kJ/kg·K 的空 气多变压缩过程。
研究热力过程的一般方法
实际过程是一个复杂过程，很难确定其变化 规律，一般需要作些假设：
根据实际过程的特点，将实际过程近似地概括为 几种典型过程：定容、定压、定温和绝热过程。 不考虑实际过程中不可逆的耗损，视为可逆过程。 工质视为理想气体 比热容取定值
分析热力过程的一般步骤
确定过程方程 p = f ( v ) 确定初态、终态参数的关系及热力学能、焓、 熵的变化量 确定过程中系统与外界交换的能量 在p-v图和T-s图画出过程曲线，直观地表达 过程中工质状态参数的变化规律及能量转换
k k 1
R g (T1
T2)
k k -v图和T-s图
pv k const .
dp k p
dv S
v
四种典型热力过程 p-v图和T-s图
dp p dv T v
dp dv
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12－1 概况
本章主要以制冷循环为研究对象，分析循环 的特点，各参数的变化关系及计算热量、功量 和效率。
制冷循环类型：
压缩气体制冷
压缩式制冷循环
压缩蒸气制冷
吸收式制冷循环
吸附式制冷循环
蒸气喷射制冷循环
半导体制冷
经济性指标最高的逆向循环是同温限 间的卡诺循环。通常制冷循环以环境为高 温热源（T1=T0），因此在以T0为高温热源、 Tc为低温热源间的逆向卡诺循环的制冷系数：
热泵循环供暖系数：
' qH qL wnet
wnet
wnet
' 1
• 压缩蒸气制冷循环原理
• 压缩蒸气制冷循环分析
qc h1 h4 h1 h3 (h3 h4 ) q0 h2 h3 wnet wc h2 h1
c
qc wnet
h1 h4 h2 h1
• 实际压缩蒸气制冷循环过程
12-4 制冷剂的性质
对制冷剂热力性质的要求： 1、对应装置的工作温度，要有适中的压力； 2、在工作温度下，汽化潜热大； 3、临界温度要高于环境温度（冷凝过程可
1. 空气的定压比热小 2. 活塞式压缩机和膨胀机工质流率小
二、回热式空气制冷循环 • 回热式空气制冷循环的原理
• 回热循环优点:
1、同样制冷系数下，增压比下降，这为采 用大流量的叶轮式压气机和膨胀机提供 可能；
2、增压比减小，使压缩过程和膨胀过程的 不可逆损失的影响减小。
12-3压缩蒸气制冷循环
c
qc wnet
qc q0 qc
Tc T0 Tc
工作性能参数：cop qc q0 qc
12-2 压缩空气制冷循环
一、压缩空气制冷循环
➢ 压缩空气制冷循环分析
qc h1 h4 q1 h2 h3
wnet wC wE (h2 h1) (h4 h3 ) (h2 h3 ) (h1 h4 ) q1 q2
更多利用定温排热）； 4、工质的三相点要高于循环的下限温度； 5、蒸气的比体积小，工质的传热性好。
常见制冷剂： 氨（NH3） 氟里昂（氯氟烃，含氢氯氟烃） CFC12(R12)、CFC11(R11) HCFC22(R22) 含氢氟代烃物质（HCFC134a）
12－6 热泵循环
循环过程与制冷循环类似，差别在于热泵 工作时，环境作为低温热源（T0）
qc
T1 T4
wnet (T2 T3 ) (T1 T4 )
➢ 压缩空气制冷循环分析
T1 T4
(T2 T3 ) (T1 T4 )
1
1
(T2 T3 ) 1 T2 1
T1 T4
T1
p2 p1
1 (k 1)
k
1
1
(k 1) k
1
)