2016年西安石油大学石油工程学院903工程热力学(同等学力加试)复

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2016年2016年西安石油大学石油工程学院903工程热力学（同等学力加试）复试笔试仿真模拟题考研题库及答案（一） (2)

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第 2 页，共 52 页 2016年2016年西安石油大学石油工程学院903工程热力学（同等学力加试）复试笔

试仿真模拟题考研题库及答案（一）

说明：①本资料为VIP 包过学员内部使用资料。

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一、简答题

1． 刚性绝热容器分隔成两部分（图，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。问：（1）取气体为系统，若突然抽去隔板，系统是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块，气体（系统）是否作功？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在图上用实线表示？

【答案】（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能量传递输出边界，也就没有作图功。

（2）系统仍不作功。

（3）第一种情况不能在

图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔板数量是有限值，则过程不能在

图上用实线表示；若隔板数量无穷多，且每两块隔板间距离无穷小，则过程可以在图上用实线表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一 点表示，无穷多的点连成一条实线。

图

2． 在温度为的环境中，质量温度为的冰自周围环境吸热融化为水，再继续吸热升温至环境温度试在图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能

损失大小。

【答案】过程的图如图所示。

图

第 3 页，共 52 页 图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。 图中表示环境的熵减量；表示冰、水的熵增量；表示过程造成的熵产量；带有阴影线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。

3． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？

【答案】定压：定温绝热定容

4． 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。

【答案】如图所示。

图

为等熵过程，有

所以：

为等压过程，有：

等熵过程中的技术功与等压过程中吸热量相等，如图中阴影部分。

5． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的如何变化？

【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空

气的焓升高，相对湿度由于不变和增大而下降，含湿量由于混合气体的成分未改变而不变。

6． —个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？

【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。

7． 试在图和图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定义。

【答案】如图所示。

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图

压缩比：定容升压比：定压预胀比：

8． 反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个？写出其定义式。 【答案】

二、综合分析题

9． 如图所示，直立气缸B 通过绝热收缩喷管C 与绝热容器A 相连，气缸内空气压力维持不变，温度

初始时气缸内空气质量

已知喷管最小截面积今欲使在

内以等质量流量将气缸内空气冲入初态为真空的容器A ，问容器A 的最小体积

是多少？

图

【答案】喷管进口截面参数，即气缸B 内参数维持不变，而在容器A 内压力从真空上升到临界压力，即

之前，收缩喷管出口截面2-2压力维持在临界压力，气流速度维持在临界速度，即

于是可得喷管出口截面2-2上气体的温度和比体积

也维持不变，由此推得出口截面上气体的焓不变，冲入容器的气体质量流量恒定。当充气完成瞬刻，容器内压力恰好等于临界压力，即 因故

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