哈工大工程热力学考研真题

《工程热力学》课程套题库

第1套题……………………………………1～5页 第11套题……………………………………48～52页

第2套题……………………………………6～10页 第12套题……………………………………53～57页

第3套题……………………………………11～15页 第13套题……………………………………58～62页

第4套题……………………………………16～21页 第14套题……………………………………63～68页

第5套题……………………………………22～26页 第15套题……………………………………69～73页

第6套题……………………………………22～26页 第16套题……………………………………74～78页

第7套题……………………………………27～31页 第17套题……………………………………79～83页

第8套题……………………………………32～36页 第18套题……………………………………84～88页

第9套题……………………………………37～42页 第19套题……………………………………89～94页

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第二章 热力学第一定律

思 考 题

1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？

答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 q du pdv 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。

2. 如果将能量方程写为

q du pdv

或

q dh vdp

那么它们的适用范围如何？

答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv，du d(h pv) dh pdv vdp 对闭口系将 du代入第一式得

q dh pdv vdp pdv 即 q dh vdp。

3. 能量方程 q du pdv（变大） 与焓的微分式 dh du d pv （变大） 很相像，为什么热量 q不是状态参数，而焓 h 是状态参数？

答：尽管能量方程 q du

pdv 与焓的微分式 dh du

2.2.2 2009年真题

【题目】1. 简单描述康普顿（Compton）散射实验及其意义 【解题】

康普顿散射指的是短波电磁辐射（x射线等）射入物质被散射后，除了出

现与入射波同样波长的散射外，还出现波长向长波方向移动的现象。 康普顿散射的意义就是它表明了光子存在动量

【题目】2. 表明电子有自旋的实验依据有哪些（至少例举出两个）？乌伦贝

克和古德斯密特关于电子自旋的假设是什么？

【解题】

表明电子有自旋的实验依据有光谱精细结构，反常塞曼效应

乌伦贝克和古德斯密特关于电子自旋的假设是效应认为电子在绕着原子核旋转

的同时，自己也在旋转，即电子具有自旋。

【题目】3.质量为u的线性谐振子处于第n个能量本征态，若保持系统的能量

不变而将振子看成经典振子，其幅度为多大？

【解题】

由(n?12)???12u?A

22得出A?(2n?1)?u?

【题目】4. 设氢原子在t=0时处于状态

?(r,?)?12R31(r)Y10(?,?)?13R31(r)Y1?1(?,?)?cR32(r)Y21(?,?)。

此状态是定态，为什么：式中常数c的值是多少？

【解题】

氢原子的本征函数?(r)?Rnl(r)Ylm(?,?) 能量En

西安交通大学

“工程热力学” 课程教学大纲

英文名称: Engineering Thermodynamics 课程编号: C03006 课程类型: 工程科学 学 时: 64 学 分: 4

适用对象: 热能与动力工程,建筑环境与设备工程,核工程与核技术,过程装备与控制工程

使用教材及参考书: 刘桂玉, 刘志刚, 阴建民, 何雅玲编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版 社,1998

参考书: (1)朱明善, 刘颖, 林兆庄, 彭晓峰编. 工程热力学. 北京: 清华大学出版社,1996

(2)沈维道, 郑佩芝, 蒋淡安合编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1983 (3)曾丹苓, 敖越, 朱克雄等合编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1987 (4)Michael J.Moran, Howard N.Shapiro. Fundamentals of Engineering Thermodynamics.

2nd ed. New York: John Wiley & Sons,1992 一．课程性质、目的和任务

工程热力学是研究热能和其他形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及提高能量利

用经济性的一门学科。它是我校热能与动力工程,

习题及部分解答

第一篇 工程热力学 第一章 基本概念

1. 2. 3.

指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。

指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高

200mm，水银柱高800mm，如图2-26所示。已知大气压力为735mmHg，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa？解：根据压力单位换算

pH2O?200?9.80665?1.961?103?1.96.kPapHg?800?133.32?1.006?105Pa?106.6kPap?pb?(pH2O?pHg)?98.0?(1.961?106.6)?206.6kPa4.

锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角?使用?

?30?，压力计中

?0.8g/cm3的煤油，斜管液体长度L?200mm，当地大气压力pb?0.1MPa，求烟

p?L?gsin??200?0.8?9.81?0.5?784.8Pa?784.8?10?6MPa

气的绝对压力（用MPa表示）解：

p?pb?pv?0.1

1-3

1-4

1-8

2-4

2-5

2-6 50kg废气和75kg的空气混合。已知废气中各组成气体的质量分数为

wco2?14%,wo2?6%,w?2O?5%,wN2?75%，空气中 O2,N2的质量分数为wo2?23.2%,wN2?76.8%。混合后气体压力 p?0.3MPa，试求混合气体的： （1）质量分数；（2）折合气体常数；（3）折合摩尔质量 ；（4）摩尔分数；（5）各组成气体的德分压力。

解：（1）混合后气体的质量m?75?50?125kg，其中

mCO2?wCO2?m?0.14?50kg?7kg mH2O?wH2O?m?0.05?50kg?2.5kg

mO2?wg,O2?mg?wa,O2?ma?0.06?50kg?0.232?75kg?20.4kg mN2?wg,N2?mg?wa,N2?ma?0.75?50kg?0.768?75kg?95.1kg 因此，质量分数 wCO2?mCO2mmH2Om??7kg?0.056

50kg?75kg2.5kg?0.020

50kg?75kg wH2O?? wO2?mO2m20.4kg?0.163

50kg?75kg wN2?mN2m?95.1kg?0.761

50kg?75kg核

第一章 基本概念

思 考 题

1、 如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？

答：不对。因为压力表的读书取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力两个因素。因此即使容器中的气体压力保持不变，当大气压力变化时，压力表的读数也会随之变化，而不能保持不变。 2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系

答：平衡（状态）值的是热力系在没有外界作用（意即热力、系与外界没有能、质交换，但不排除有恒定的外场如重力场作用）的情况下，宏观性质不随时间变化，即热力系在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。所以两者是不同的。如对气-液两相平衡的状态，尽管气-液两相的温度，压力都相同，但两者的密度差别很大，是非均匀系。反之，均匀系也不一定处于平衡态。

但是在某些特殊情况下，“平衡”与“均匀”又可能是统一的。如对于处于平衡状态下的单相流体（气体或者液体）如果忽略重力的影响，又没有其他外场（电、磁场等）作用，那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。 3、“平衡”和“过程”是矛盾的还是统一的？

答：“平衡”意味着宏观静止，无变化，而“过程”意味着变化运动，意味着平衡被破坏，所以二者是有矛盾的。对一个热力系来说，或是平衡，静止不动，

南京航空航天大学考研试题——工程热力学

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