山东大学845工程热力学历年考研真题汇编.docx

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1、2014年山东大学845工程热力学考研真题2015年山东大学845工程热力学考研真题2016年山东大学845工程热力学考研真题2017年山东大学845工程热力学考研真题2018年山东大学845工程热力学考研真题山东大学二。一六年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码 845科目名称 工程热力学（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）一、名词解释（每题4分，共20分）闭n系统 可逆过程 湿蒸汽 相对湿度逆向循环二、简答题（每题6分，共30分）1,准平衡过程和可逆过程的区别？2 .容积功与技术功、流动功之间有何联系和区别？写出它们之间的关系式。3 .影响朗肯循环热效率的因素有哪些？分别居怎么影

2、响的？4 .能否将热力学第二定律表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能仝部变为 机械能”?为什么？5 .理想气体组成的闭门系统吸热后，温度必定增加吗？三、论述题（每题10分，共40分）1 .在T-s图上用面积表示出理想气体任意两状态（1,2）之间的热力学能变化和始值 变化，并说明原因，2 .某闭口系统经历由可逆过程组成的循环的局部参数如卜.表所不，试填写表中空向处. 并将该循环定性示意图在Pv图和T-s图上标示出来。3.闭口系统经历一过程,系统熔变为25kJ/K,在过程中系统从300K的热源中吸热6000KJ,问系统是否可以实现此过程，请说明原因.1 .热力学第一定律和第二定律的实质分别

3、是什么？写出各自的数学表达式，、计算题(5选4题，每题15分，共60分)计算题1图计算题1图L -绝热气缸,被导热的活塞分隔开，活塞可无摩擦地滑动。最初活塞被固定在某位 海匕侧有压力0.4 MPa,温度300k,体积0.01m-的空气， 另侧为相同温度、体积的空气，压力为0J5MPa.假设此时 解除对活塞的束缚,让其自由运动,匕再次到达平衡时,计 解此时的压力和温度，并求系统的廊变化情况。Rg=0.260 kJ/(KgK), cv=0.64 KJ/(KgK).冬季利用热泵从大小中吸热用以维持20的室温，当室内温度与大气温度相差1时，通过墙壁与外界交换的热流量为0.9kw/K求如果大气温度为-1

4、0,驱动热泵 所需最小功率是多少？(2)睁将同一台热泵用于空调,热泵输入功率和温差为1 时湍生与大气交换的热流也向上，假设维持室温为20,问最大允许的大气温度是多少?2 . “1kg空气经历,多变指数1.5的过程，对外做功40()kJ.求热力过程与外界交换的热增以及口贡热力学能的变化.R?-0.287kJ/(kgK)k-l,4 4. 一台按照理想气体定容加热循环工作的汽油机，压缩 比为8.6o prO,IMPa, trl8,在加热过程中吸热 398.23kJ/kg,求循环热效率.和2点和3点的温度与压力. k二 14 cv=0.717kJ/(kg.K)5.在.郎肖循环中，蒸汽的初压为13.5M

5、Pa,初温为550。 乏汽压力p2=0.004MPa.求循环净功,加热量和热效率. I 点的参数为:hr3464.5kJ/kg, S|=6.5851kJ/kgo 2 点的参数为:h2=12l 3kJ/kg, hr=2553.45kJ/kg， $2=0.422lkJ/(kgK), sf=8.4725kJ/(kgK)计算题5图2017年山东大学845工程热力学考研真题山东大学二。一七年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码 845 科目名称工程热力学（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）一、名词解释（每题4分，共20分）热力系统饱和温度干度稔流过程过冷水二、简答题（每题6分，共30分）1 .

6、如何区别状态参数与过程参数？常用的状态参数哪些是可以直接测定的（请至少列 举2个）？哪些是不可直接测定的（至少列举2个）？2 .画出简单蒸汽压缩制冷循环的T-s图，并按顺序写出组成该循环的各个过程。3 .某种理想气体的绝热指数k为1.4,气体常数Rg为0.287 kJ/（kg. K）,求该气体的 定容比热容Cv和定压比热容Cp。4 .简述理想气体的迈耶公式及其推导过程。5 .简述可逆过程与准平衡过程的异同点。三、论述题（5选4题，每题10分，共40分）1 .一个绝热刚性容器，内有温度为29*0、0.2MPa的空气，翻开容器的阀门使其向外 持化，容器压力到达O.IMPa时停止排气，问排气完毕后容

7、器内的温度是升高还是降 低？为什么？2 .密闭容器中的水被加热的同时被叶轮搅拌，过程中给水传热30kJ,对环境散热5kJ, 搅拌输入功0.5kJ,假设系统的初始热力学能为20kJ,求系统的终态热力学能。3,请在p-v图和T-s图上画出升温、升压且压缩的热力过程。（先画出4条基本热力 过程线）4 .有一个循环,向800K的高温热源放热1200kJ,从293K的低温热源吸热650kJ,请 问该循环是否可行？为什么？5 .在T-5图上画出水蒸气用热循环，并写出热效率表达式（忽略水泵耗功）。四、计算题（5选4题,每题15分，共60分）L某气缸活塞里的空气初始状态为150kPa和27。C,活塞停留在气缸

8、的内部凸起上， 所用活塞内体积为0.4m:推动活塞向上移动须到达350kPa压强以克服活塞重量。现在 对话塞内空气进行加热且到其体积变为原体积的2倍。求：1）空气最终温度:2）空气 对外作功量（空气气体常数Rg=0.287k.l/（kg. K）,2 .有一卡诺热机和卡诺制冷剂，其中卡诺热机在750K热源和300K环境间工作，卡诺制 冷机在T3。C冷源和300K环境间工作，热机的所有输出功用来驱动制冷剂工作。 卡诺制冷机从制冷区域吸热400kJ/min,求热机和制冷机共释放给环境的所有热量值。3 .某汽油机按奥托循环工作，其压缩比为& 6,压缩过程的初始状态4=100kPa,7；=l8oC ,

9、试在P-v图上画出该循环，并求该循环热效率及压缩过程终了时的温度 （空气比热容 比 * = 1.4, cv =0.717 kJ/（KgK）4 .空气为P, = lxlOPa ,I=20T，Y= 0.03m,，在压气机内按多变过程压缩至P/30x Pa= 0.002m试求:1）多变指数n； 2）空气压缩过程消耗的技术功;（空气气 体常数 =0-287kJ/（kg. K）5 .如图为一烟气余热回收方案。假定烟气比热Cp = l.4kJ/（kg.K）t Cv = lkJ/（kg.K）,试 求：1）烟气流经换热器时给热机工质的热量Q； 2）热机放给大气的最小热量Q?； 3） 热机输出的最大功丸Tt=5

10、27P:=0.IMPa m 6kgTt=527P:=0.IMPa m 6kgL =37C K= 0.1 MPa大气环境L=2rc l =0.1MPa（计算题5图）2018年山东大学845工程热力学考研真题山东大学二。一八年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码845科目名称 工程热力学（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）一、名词解释（每题4分，共20分）孤立系统比热容 露点温度 炳增原理干度二、简答题（每题6分，共30分）1 .什么是孤立系统熠增原理？写出热力学第二定律的数学表达式。2 .有一发动机工作于727C的高温热源及27C的低温热源之间，吸热lOOOkJ而作功600kJ.问该发

11、动机能否实现？3 .如下图，刚性容器用绝热隔板分为两局部，A中存有高压空气，B中保持真空，假设将隔板抽去，分析容器中热Ab力学能如何变化？气体是否做功？简答题3图4 .准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系？5 .混合理想气体的分体积定律是什么？写出分体积定律的数学表达式。三、论述题（5选4题，每题10分，共40分）1 .证明卡诺热机效率可以表示为和兀分别为低温热源和高温 热源温度；Ql和Qh分别表示热机与低温热源和高温热源之间的传热量大小。）2 .证明：理想气体多变过程的多变比容y c, （n-k）/（n-l）, n为多变指数，k为绝 热指数，c,为定容比热容.3 .压力为0.

12、IMPa的温度为5C的1kg空气经过绝热压缩后，压力变为2MPa温度升高 到390匕，计算该过程中篇的变化为多少？这一过程能够实现吗？（空气比热容比k=L 4,空气的气体常数 Rg=O. 287kJ/(kg. K)4 .在T-s图上用面积表示出理想气体任意两状态（1,2）之间的热力学能变化和信值变化，并说明原因.5如下图p-v图上卜23T为可逆A循环，i-T -3-1 为可逆B循环,A和B循环工质为同种理想气体。试在T-S 图上画出两循环，并比拟两循环热效率的高低。论述题5图、计算题（每题15分，共60分）.闭口系统经历一个绝热过程，过程中有两个状态点，状态1的参数是pi=0.1MPa, Ti

13、=297K,状态 2 的参数面=0.2MPa, A=397K,工质的绝热指数 hL4, cv=0.717 kJ/（KgK）, Rs=O.287kJ/（KgK）,请问该过程是从状态1变化到状态2还是由状态2变化到状态1? 为什么？1 .某单级活塞式压气机吸入空气参数为闭=/必。J=50 ,匕=0.03加，经多 变压缩到夕2=032M& ,匕=0.01%：求：（D压缩过程的多变指数；口）压缩终了 空气温度；（3）所需压缩功；（4）压缩过程中的热量。2 . A、B两台卡诺机串连工作，热机从627c的热源吸热向温度为T的热源排热，A、 B机从热源T吸热，并向温度为27*C的冷源排热，在下述两种情况下计

14、算热源温度T： （1）二热机循环功相等；（2）二热机效率相等。3 . 一闭口系统中装有10kg的氮气，经历一缓慢的加热过程，从初态P|=lbar,h=27C变 到终态P2=7bar,h=32（TC。求：（1）过程中氮气的热力学能的变化；（2）与外界交换的热 量和动量。（氮气的Cv=0.7425kJ/kg.K, k=L4）2014年山东大学845工程热力学考研真题第1页共3页山东大学二0 一四年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码 845科目名称 工程热力学（答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）一、名词解释（共5题，每题4分）1、工质2、推动功3、热源4、开口系统5、热泵循环二、简答题（

15、共6题，每题5分）1、使系统实现可逆过程的条件是什么？2、夏日冰箱开机工作,关好门窗与外面绝热,翻开冰箱门，问室内是逐渐凉爽 还是温度升商，为什么？响?为什么压气机要采取冷却措施?5、在p-v图和T-s图上州i出内燃机混合加热理想循环，并写明各个过程。6、理想气体的定压比热容和定容比热容之间存在什么样的关系？为什么?三、论述题（共4题，每题10分）1、试在所给蓼数坐标图上定性地面出理想气体过点1的下述过程,分别指出该 过程的过程指数n的取值范围。（图中请标明四个基本过程线），1）压缩、升温、吸热的过程；2）膨胀、降温、吸热的过程。2、某理想气体I：质进行稳定绝热流动，由初态口、”膨张到终态P2

16、,假设过程 为可逆，另为不可逆，设.为定值.（1）将两过程在P-V和T-s图上表示出来：（2） 分析比拟两过程所做技术功的大小，并将其差值在p-v图上表示出来。3、证明卡诺循环的热效率为 =1-2,并阐述卡诺循环的意义,4、根据背压价和临界压力小的大小关系，说明喷管外形选择的依据是什么？并 说明理想气体的临界压力比与哪些因素有关？四、计算题（共4题，每题15分）1、 绝热气缸,被导热的活塞分隔开，活塞可无摩擦地滑动。最初活塞被固定 在某位置上,一侧有压力0.2MPa,温度300k,体枳0.01m耶J空气，另一侧为相同 温度、体积的空气，压力为O.IMPa。苕此时解 除对活塞的束缚，让其自由运动

17、,当再次到达 平衡时,计算此时的压力和温度,并求系统的 病变化情况。（=287 J/（KgK）, q= 0.717 ftKJ/（KgK）2、冬季利用热泵从大气中抽取热量:用以维持15工的室湍，当室内温度与大气温度 相差1时,通过墙壁与外界交换的热流量为0.相kw/K 求(1)如果大气温度为一 EC, 驱动热泵所需的最小功率是多少？ (2)夏季，将同一台热泵用于空调，热泵输入功 率和温差为C时墙壁与大气交换的的热流量同匕假设维持室温为15c问最大允许 的大气温度是多少？3、 台按照理想气体定容加热循环工作的汽油机，压缩比为8.6.尸O.IMPa.398.23 kj/kg,求循环热效率和2点和3点

18、的温度与压力。A-1.4/,=18 在加热过程中吸热cv=0.717kJ/(kg. K)4、1kg空气经历-多变指数n=1.12的过程，对外做功300kJ,求热力过程与外界交换的热量以及工质热力学能的变化.R0.287kj/(kg - K) 4 = 142015年山东大学845工程热力学考研真题第1页共2页山东大学二。一五年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码 845科目名称 工程热力学, （答案必须写在答卷纸上，写在试题上无效）一、名词解释（共5题，每题4分）1、比热容2、压缩比3、绝热节流4、烯增原理5、三相点二、简答题（共5题，每题6分）1、简述功和热的异同点.2、试述朗肯循环的基

19、本过程，在T-s图上画出循环简图。3、什么是卡诺定理？4、质量分数为28%的氧气和72灿氮气混合，求这种混合气体的平均（折合）气体常 数和平均（折合）摩尔质量。5、简述热泵和制冷机的异同点。三、论述题（共4题，每题10分）1、试将满足以下要求的多变过程在p-v和T-s图上表示出来（先标出四个基本热 力过程）：（1）工质放热，降温，且升压；（2）工质压缩，放热，且升温；（3）工质 压缩，吸热，且升温；（4）工质压缩，降温，且降压。2、证明两热源间的简单传热过程遵循孤立系统嫡增原理。3、蒸汽动力循环中蒸汽中间再热的主要作用是什么？是否总能通过再热提高循环热 效率？在Ts图上画出再热循环示意图。4、

20、假设工质从同一初态出发，分别经可逆绝热过程与不可逆绝热过程到达相同的终压。在T-s图上画出两过程，并比拟两过程终态炳的大小。四、计算题(共4题，每题15分)1、有A、B、C三个热源温度分别为300K, 400K, 500K,有一可逆机在这三个热源间工作。假设可逆机从C热源净吸入3000kJ热量，输出400kJ净功，试求可逆机与A、B两热源之间的换热量，并说明是吸热还是放热。2、空气在膨胀透平中由PrO. 6MPa, Tr900K,可逆绝热膨胀到P,=0. IMPa,工质质量流 率是5kg/s。假定空气比热容为定值，k=L 4, R-287j/(kg.K)试求：1)膨胀后空气 的温度以及膨胀透平

21、的功率；2)过程中总热力学能和总培的变化量；3)将单位质 量的透平输出功表示在Is图上。3、活塞式压缩机每秒钟将2 kg空气从3=0.1 MPa, TE5C,压缩到P产LO MPa, T尸155C,压缩机的功率为6KW。假设压缩机内为多变压缩过程，求：每秒钟空气的 放热量和过程的多变指数。:空气的c尸1.004 kJ/(kg-K),k=1.44、某理想气体动力循环，空气从初始参数R=0. lOIMpa、7=15C、V,=0.014m3, 绝热压缩到V：=0.0028m3,再定容加热到Ps=L85Mpa,然后绝热膨胀到P产 0. lOIMpa,最后定压放热到初始状态完成循环。试：在P-v图和T-s图上分别定 性画出该循环，2)求循环净功量及循环热效率。:定比热，R产287J/(KgK), c,=0.717 KJ/(KgK), k=1.4.2016年山东大学845工程热力学考研真题