817工程热力学-南京航空航天大学.PDF

南京航空航天大学 2016 年硕士研究生招生考试初试试题 （ 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（50 分） 1、 （5 分）分析绝热过程的状态方程式pv k const （其中k cp cv ）的适用范围。 2 、 （5 分）分析工质绝热节流后，焓、压力、温度以及熵如何变化？ 3、 （6 分）试求范德瓦尔气体在定温膨胀时所作的功。范德瓦尔气体状态方程表达式为： RT a p   2 。 V b V m m 4 、 （6 分）0℃的冰在温度为20 ℃的大气中逐渐融化成水，试分析该过程是否可逆？过程 中冰和大气熵变的绝对值哪个大？为什么？ 5、 （6 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T ，问此温度比露 v 点温度Td 高还是低？为什么？ 6、 （6 分）理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功，这是否违反热力学第 二定律？为什么？ 7、 （6 分）理想气体遵循迈耶定律c c  R ，试证明理想混合气体遵循同样定律，即 p v g c c  R 。 p v g 8、 （10 分）温度为T ，T 的两个热源间有两个卡诺机A 与B 串联工作（即中间热源接受 1 2 A 机的放热，同时向B 机供给等热量）。试证明这种串联工作的卡诺热机总效率与工作 于同一T ,T 热源间的单个卡诺机效率相同。 1 2 科目代码：817 科目名称：工程热力学 第1 页 共3 页 2 二、（10 分）一台稳定工作的压缩机，进口截面积为0.1m 。空气在进口处的压力为0.1MPa 、 温度为290K 、速度为6m/s ，出口处压力为0.7MPa 、温度为450K 、流速为2m/s 。压缩机向 外界的散热速率为180kJ/min 。空气可视作理想气体，c =1.005kJ/(kg·K) ，R =0.287kJ/(kg·K)。 p g 求压缩机的耗功率。 三、（10 分）5kg 水起初与295K 的大气处于热平衡状态，一台热泵在水与大气之间工作， 使水定压冷却到280K ，求所需的最小耗功是多少？水的定压比热为4.187kJ/(kg·K) 。 3 5 四、（10 分）一氧气瓶容积为0.04m ，盛有p 1 =147.1×10 Pa 的氧气，其温度与室温相同， 5 即t =t =20 ℃。问：1）如开启阀门，使压力迅速下降到p =73.55×10 Pa （可视为绝热过程）， 1 0 2 此时氧气的温度T 和放出的氧气质量△m 为多少？2 ）如放气极为缓慢，以致氧气瓶内气体 2