2014年南京航空航天大学817工程热力学考研初试真题(A卷)

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1、南京航空航天大学2014年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:817满分:150分科目名称:工程热力学注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（共55分）1、（5分）工质经历正向循环，其熵变大于零；经历逆向循环，其熵变小于零。该说法正确吗？简要说明理由。2、（5分）如何理解准平衡过程就是“过程进行得很慢，驰豫时间很短的过程”？3、（5分）由理想气体混合物分压力及分体积的定义可推断：pVpV。该推断成立吗？

2、ii简要说明理由。4、（8分）在冬季，室外空气条件相同的情况下，A房屋顶有结霜现象，而B房屋顶则无结霜现象，试分析产生此现象可能的原因。5、（8分）喷管内有摩擦阻力时，其出口的流速、流量、焓、比体积、温度、熵与无摩擦阻力（等熵过程）时有何区别(假定进出口压力降相同，工质为理想气体)？6、（8分）与理想气体比较，实际气体的两个最大特点是什么？试推导范德瓦尔气体在定RTa温膨胀时所作的膨胀功。（p）2VbVmmT7、(8分)若未饱和湿空气被等容冷却到其中水蒸气刚开始凝结的温度v，问此温度比露点T温度d高还是低？为什么

3、？（要求借助水蒸气p-v图加以说明）8、(8分)如图所示，循环1-2-3-4-1和循环1-2-3’-6-1均为燃气轮机装置中的理想定压循环，循环1-2-3-6-1为在理想极限条件下采用定温膨胀的燃气轮机循环，在没有回热的情况下，试比较三个循环的循环热效率大小，简单说明理由。科目代码：817科目名称：工程热力学第1页共3页二、（10分）某燃气轮机装置部件示意图如下图，分析下图中装置使用了哪些提高循环热效率的措施，并将该装置理想循环过程定性地表示在T-S图上。三、（13分）一可逆热机以理想气体为工质，自状态1定容吸热达到状

4、态2，接着绝热膨胀到状态3，再定压返回状态1完成循环。1）画出该循环的pv图；2）证明该循环热效率wV/V1net311ktQp/p1121。四、（12分）某人声称可在T385K、T350K、T297.5K这3个恒温热源之间设计HL一整套理想的热力设备，如下图。该设备可将T热源中100kJ热量的50%传给T高温热源，H其余50%放给T低温热源，试判断1）该方案能否实现？为什么？2）如果可以实现，计算L传给T热量的极限值是多少？H五、（12分）2kg质量的某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍

5、，温度则从300℃降到60℃，膨胀过程中做功400kJ，吸热80kJ。求该气体的比定压热容c及气体常数R。pg(假设该气体比热容为常数)。科目代码：817科目名称：工程热力学第2页共3页六、（13分）现有5kg水处于温度为T20℃环境中，1）若将其加热到70℃，试求热水所0具有的可用能；2）如果再在70℃热水中掺入3kg、20℃的凉水，并使冷、热水充分混合，试求全部可用能的损失。已知水的比热容为4.187kJ/kgK。七、（15分）温度为300K天然气（甲烷）绝热节流后压力由4MPa降为2MPa，试求：1）节流造成

6、天然气比熵的增加s；2）节流造成天然气熵产s；3）如果上述参数的天然气g经过透平可逆绝热膨胀，压力也降为2MPa，那么每kg天然气将能做出多少功？4）将上述绝热节流过程和可逆绝热膨胀过程分别表示在T-s图和P-v图上。天然气（甲烷）视为定比热容理想气体，k1.3，R518.3J/(kg·K)。0g八、（20分）某单位设计了一套超音速试验系统，压气机提供压力和温度分别为2p13.8MPa、T43.3℃的高压气体，采用喉部截面积为1mm的缩放喷管实现超音速流11动，设计时要求出口截面上压力达到喉部压力的10倍。

7、假设该喷管工作环境压力为0.1Mpa，试求稳定工作时，该缩放喷管的流量、出口截面上的马赫数以及马赫数为0.8截面的面积。忽略喷管进口速度，空气视为定比热理想气体，R0.287kJ/(kgK)，k=1.4，gc1.005kJ/(kgK)。p科目代码：817科目名称：工程热力学第3页共3页