天津商业大学历届工程热力学考研真题2007-2015

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10. 活塞式内燃机定容加热、混合加热、定压加热 3 个循环在压缩比和吸热量 q1 相同 的条件下，定容加热循环的热效率最高。
二、简答题（共 40 分，每小题 8 分）
1. 2. 3. 功与热量的异同？ 露点温度与湿球温度哪个高，为什么？ 在给定的管道内的定熵流动过程中,流动截面中每个截面的滞止参数是否相等，为 什么? 4. 5. 闭口系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的数值范围及物理含义。 比热容有哪些分类方法？按照这些分类方法比热容又可分为哪些类型？
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共2页 第2页 三、计算题（每题 20 分，共 80 分） ：
1. p1=0.12MPa、T1=313K 的氢气流与 p2=0.14MPa、T2=523K 的氮气流合流。混合气流 的质量比为 1:4。 混合过程与外界无热量和技术功交换， 混合气流的压力 p=0.1MPa。 求 混 合 气 流 的 温 度 。 取 氢 和 氮 的 定 压 比 热 容 分 别 为 ： cp1=14.32kJ/(kgK) ， cp2=1.038kJ/(kgK)。 2. 5kg 的水起初与温度为 295K 的大气处于热平衡状态，用一热泵在这 5kg 水与大气 之间工作，使水定压冷却到 280K，求所需的最小功是多少？（水的比热取 cp=4180J/kg.K） 3. 容积为 1m3 的湿空气，总压力 p=0.1MPa，温度 t=27℃，相对湿度 φ=40%。试求： 水蒸气分压力 pv、绝对湿度v、含湿量 d；湿空气的比容 v、密度。若经历了一个 含湿量不变的可逆定压加热过程，湿空气升至 47℃，试求加热量 Q 和湿空气的熵 变S。 （干空气取 cp=1.005kJ/kg，水蒸气取 cp=1.86kJ/kg，27℃时水蒸气的饱和压力 ps=3.5759× 103Pa ， 干 空 气 气 体 常 数 Ra=287J/(kgK) ， 水 蒸 气 气 体 常 数 Rv=461J/(kgK)）。
1. 2. 理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。 理想气体进行了一个温度下降、 压力升高的多变过程， 则多变指数 n 的数值范围为： 1 n 。 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 既无热量交换又无功量交换的系统即为孤立系。 一切不可逆热机的t 总比可逆热机的t 小。 饱和水的压力越高，其比容越大。 压缩因子 Z 是相同 T，p 下理想气体比容与实际气体比容之比。 增温比愈大，燃气轮机定压加热循环热效率愈高。 逆向循环吸热温度越高、放热温度越低其性能系数 COP 越大 湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。
) )
压缩因子 Z 越大反映了实际气体与理想气体性质的偏离程度越大。( 孤立系统的熵与能量都是守恒的。( ) ) )
计算循环的吸热量 q1 时无需考虑工质在回热器中的吸热量。( 绝热加湿过程可以近似地看成是湿空气焓值不变的过程。(
10. 有余隙容积的压缩机若能实现定温压缩过程，那么即使要达到很高的压力也不必采用多级压缩。(
1、 熟练掌握热力系统，状态与状态参数，平衡状态，准静态过程，可逆过程，稳定流 动，膨胀功、技术功、流动功和轴功，功与热量，能量的数量和品质，实际过程与可用能的 耗散。 2、 熟练掌握理想气体状态方程和理想混合气体的热力学性质及其相应的数学计算式， 并能够进行一般的气体性质的计算。 3、 熟练掌握闭口系统能量方程，开口系统能量方程，稳定流动能量方程，热力学能、 焓的定义及其物理意义。 热力学第一定律应用于热力学过程和热力循环， 达到能够利用热力 学第一定律正确地分析各种热力学过程及其热力学系统的形式， 同时正确地计算出理想气体 的各种热力学系统和循环的热功转换量，各种热力过程的终点状态参数。 4、 熟练运用多变过程的 p-v 和 T-s 图形，能够正确地判断典型的多变热力过程特征， 并运用其特征方程完成相应的热力过程计算； 了解压气机和多级压缩的工作原理， 尤其是活 塞式压气机的余隙容积的影响效果。 5、 熟练掌握热力学第二定律的经典表述、 卡诺循环及定理、 克劳修斯不等式和孤立系 统熵增原理， 达到能够利用热力学第二定律及其定理正确地判断热力学系统和过程的进行方 向和各种可逆循环的热效率；熟练掌握熵的定义及其物理意义。根据熵增原理，正确地计算 出各种热力学系统和过程的熵增、熵流和熵产，并分析能量的可用性和不可用性。 6、 熟练掌握水蒸汽的发生过程；水蒸气的基本热力过程，水蒸汽图表结构和应用，水 蒸汽的状态及其状态参数的确定； 7、熟练掌握湿空气性质及其参数计算，湿空气的焓湿图，并利用焓湿图分析和计算各 种湿空气的基本热力过程； 8、 熟练掌握动力循环的基本原理； 包括朗肯循环、 回热循环、 再热循环的特征和效果；
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二、简答题（共 40 分，每小题 8 分）
1． 试画出压气机两级压缩中间冷却的 p-v 图,并表示出与单级压缩相比少消耗的功 量。 2． 蒸汽压缩制冷循环装置采用了节流阀来代替膨胀机，简述其工作原理及优缺点？ 3． 充当制冷剂的制冷蒸汽应具备哪些特点？ 4． 理想气体与实际气体的区别是什么？ 5． 湿空气的干球温度、湿球温度及露点温度三者之间的大小如何？
3. 4.
当多变过程的多变指数 n 满足 1<n< 时，多变比热为负值。( ) 气体吸热一定膨胀作功。( ) 如图，已知 pA=0.3MPa，TA=458K，pB=0.45MPa，TB=528K， 图示绝热管道时，空气的流向为 B 到 A。( ) A B 空气流过
5. 6. 7. 8.
9.
饱和蒸汽的温度越高，其比容越大。(
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共2页 第2页 三、计算题（每题 20 分，共 80 分） ：
1． 初状态为 t1=20℃、φ1＝80％、干空气质量为 ma1=400kg/min 的湿空气和初状态 t2=40℃、φ2＝60％、干空气质量为 ma2=100kg/min 的湿空气相混合，然后再加热 到 t2’=50℃求：(1)总加热量（2）最终的状态φ3 和含湿量 d3（3）在 h-d 图上画出 混合及加热过程线（示意图） 。 2． 有一台 NH3 压缩制冷装置，冷库温度为-10℃，冷凝温度为 20℃。制冷能力为 100KW，假设压缩机进口为湿饱和蒸气，压缩机出在 lnP-h 图上。 已知 NH3 物性参数 t ℃ -20 -10 10 20 P(Mpa) 0.1920 0.2909 0.6150 0.8572 H’ J/kg 327.28 372.75 465.20 512.38 H” J/kg 1655.71 1669.15 1691.26 1699.55 S’(kJ/kg.k) 3.8171 4.0164 4.3530 4.5155 S”(kJ/kg.k) 9.0895 8.9438 8.6838 8.5658
t ℃ -20 20
ps kPa 190.2 857.8
h kJ/kg 327.19 512.46
h kJ/kg 1654.71 1699.96
s kJ/(kgK) 3.840 4.493
s kJ/(kgK) 9.0691 8.542
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天津商业大学 2009 年研究生入学考试试题（A）
4.
某蒸汽压缩制冷装置用 NH3 作制冷剂。制冷量 Q0=100000kJ/h，冷藏室温度 t2= –20℃，冷却水温度 t1=20℃。已知压缩机的出口焓为 h4=2000kJ/kg。试求：(1) 画 出装置系统图和循环过程的 T-s 图；(2)每千克 NH3 吸收的热量 q2；(3)每千克 NH3 传给冷却水的热量 q1；(4)循环耗功量 w；(5)制冷系数；(6)循环中每小时 NH3 的 质量流量。
天津商业大学硕士生入学考试（初试）业务课程大纲
课程编号:805 一、考试的总体要求：
要求考生对工程热力学的基础理论、 基本概念、 热力学定律、 主要的热力系统和正、 逆循环特征，热力过程和正、逆循环的计算方法有较全面的了解；要求考生对工程热力学的 研究动向有所了解。
课程名称: 工程热力学
二、考试的内容:
五、考试形式及时间：
闭卷笔试，考试时间为三小时，满分 150 分。
天津商学院 2007 年研究生入学考试试题
专 业：工程热物理 制冷及低温工程 供热、供燃气、通风及空调工程 课程名称：工程热力学
说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。 一、是非判断题，判断以下说法是否正确，并简述其理由。 （共 30 分，每小 题 3 分）
3． 1kg 空气由初态 P1=5bar T1=340K，在开口系统中进行绝热膨胀，其容积变为原来 的两倍(即：V2=2V1)，求（1）可逆绝热膨胀时终态压力 P2 和温度 T2；轴功及熵、 热力学能（内能）和焓的变化量。 （2）绝热节流膨胀时终态压力、温度、轴功及 熵、热力学能（内能）和焓的变化量。 （3）将上述两过程表示在 T-S 图上（示意） 。 （已知空气的定压比热为 1004 J/(kg·k)，绝热比 k=1.4） 4． 一热机循环于高温热源（温度为 T1）与低温热源（温度为 T0）之间，试求（1） 热机可能作出的最大功、效率，并设计循环表示在 P-v 图上； （2）证明作功能力 损失： 增。 ）
)
二、简答题（共 40 分，每小题 8 分）
1. 2. 若热力学第一定律表达式写作 q=u+∫pdv，那么该式的使用条件是什么？为什么？ 试分析比较湿空气露点温度、干球温度、湿球湿度的大小。 冷热不同的空气分别经两个管道进入一绝热混和器混合， 若冷热空气的温度分别为 t1 和 t2， 质量流量 分别为 qm1 和 qm2，问混合后空气温度如何计算？ 4. 应用热力学知识分析建筑节能的重要性？ 试在 T-s 图上把理想气体任意两状态间的焓的变化表示出来？
1． 两种气体的压力和温度相等时，它们的比容也相等。 2． 没有容积变化的过程，就一定不对外作功。 3． 任何不可逆过程中工质的熵总是增加的，而可逆过程中工质的熵总是不变的。 4． 水在大气中喷淋冷却时温度可以降低到低于空气的温度。 5． 对于一渐放型管道，当进口流速为亚音速时，可使气流压力升高。 6． 在蒸汽压缩制冷循环中，所选用的制冷剂液体比热越小，则节流过程引起的损失 就越小。 7． 稳定流能量方程不适用于有摩擦的情况。 8． 气体吸热一定膨胀作功。 9． 循环的热效率越高则循环的净功越大， 反之， 循环的净功越大， 则热效率也越高。 10． 饱和湿空气中的水蒸汽处于饱和状态， 未饱和湿空气中的水蒸汽处于过热状态。
专 业：工程热物理 制冷及低温工程 供热、供燃气、通风及空调工程 课程名称：工程热力学
说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。 一、是非判断题，判断以下说法是否正确，并简述其理由。 （共 30 分，每小题 3 分）
1. 可逆过程就是系统可以逆向进行回复到原态的过程。( )
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2.
了解热力机械和热力装置的分类，压气机、内燃机、燃气轮机、蒸汽动力装置理想循环的分 析； 9、熟练掌握制冷循环的基本原理，重点掌握蒸汽压缩制冷与热泵循环的基本过程、相 关图形、 制冷以及热泵系数的计算及其影响因素等， 了解制冷剂的基本热力学特性及其对环 境的影响效果。
三、主要参考书目：
工程热力学/沈维道，童钧耕主编. 第四版 北京：高等教育出版社 ISBN 978-7-04-021447-5 四、试卷题型及比例： （需要使用计算器） 1．名词解释、填空、是非、选择题等 2．简答(包括论证、画图分析)题 3. 分析题与论述题 4. 计算题 约 20% 约 20% 约 10%， 约 50%
T0 S iso （其中π为作功能力损失， S iso 为循环及高低温热源的熵
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天津商业大学 2008 年研究生入学考试试题（A）
专 业：工程热物理 制冷及低温工程 供热、供燃气、通风及空调工程 课程名称：工程热力学
说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。 一、是非判断题，判断以下说法是否正确，并简述其理由。 （共 30 分，每小 题 3 分）