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科目代码:415 请在答题纸(本)上做题,在此试卷及草稿纸上做题无效! 山东科技大学 2005 年招收硕士学位研究生入学考试 工程热力学试卷 (共 2 页) 一、问答题(80 分) (1)、(9 分)热力系实现过程的具体条件是什么? (2)、(9 分)何谓状态参数,其有何特点? (3)、(9 分)何谓致冷系数和供热系数,写出其计算式,并指出其分别适合何种循环? (4)、(9 分)试述膨胀功、技术功、流动功的意义及其相互关系? (5)、(11 分)单级活塞式压气机分别按以下三种特殊热力过程在给定的初态 1 及终压 P2 之 间进行压缩: ①定温压缩过程; ②定熵压缩过程; ③界于定温与定熵之间的多变压缩过程。 已知三种压缩过程所消耗的理论压气轴功分别为 Ws,T、Ws,s 和 Ws,n,则三者之间的绝对值大 小关系如何,并以 p-V 图中的面积表出。 (6)、(9 分)热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么?写出各自的数学表达式? (7)、(9 分)若一闭口系统从恒温热源取热 4500kJ,系统的熵增加值为 20kj/K,已知系统在 吸热过程中的温度为 300K。问这一过程是可逆的、不可逆的、还是不能实现? (8)、(15 分)某有压装置上安装有指示压力的测压表。若已知与这种测压表同时同标高点 的大气压力读值为 0.1MPa,试完成下列计算: ①表压力为 1.8MPa 时的绝对压力为多少?(MPa) ②真空表读值为 4kPa 时的绝对压力为多少?(kPa) ③绝对压力为 80kPa 时的真空值为多少?(kPa) ④绝对压力为 1.1MPa 时的表压力为多少?(MPa) 第 1 页 二、(15 分)一闭口热力系中有 0.5kg 的空气,从初态 p1=0.9MPa、V1=0.02m 3 ,可逆膨胀 到终态 V2=0.05。已知各膨胀过程维持以下关系: (1)pV=定值; (2)pV 2 =定值。 试计算各过程所作的膨胀功(又称容积功)。 三、(20 分)空气在某压气机中被压缩。已知压缩前空气的参数是 p1=0.1MPa、 1 =0.845m 3 /kg;压缩后空气参数是 p2=0.8MPa、 2 =0.175m 3 /kg。假定在压缩过程中,1kg 空 所的热力学能(即内能)增加 146kJ,同时向外放出热量 50kJ;压气机每分钟生气压缩空气 10kg。试求: (1)压缩过程中对 1kg 气体所做的压缩功 w; (2)每生产 1kg 压缩空气所需要的技术功 wt; (3)带动此压气机至少要多大功率的电动机? 四、(15 分)若利用一台逆卡诺循环热泵作为某住室的采暖设备。已知室外环境温度为- 13 C ,为使室内保持 17 C 的室温,每小时需要供给 10 5 kJ 的热量。试求: (1)此热泵每小时从室外有取多少热量? (2)热泵所需的功率? (3)若直接使用电炉采暖,则需要多大功率的电炉? 五、(20 分)设工质在热源 T=1000K 与冷源 T0=300K 之间进行不可逆循环。当工质从热源 T 吸热时存在 20K 温差,向冷源 T0 放热时也存在 20K 温差,其余两个为定熵膨胀及定熵压缩 过程。求: (1)循环热效率 t ? (2)热源每提供 1000kJ 的热量,作功能力损失 L 是多少? (3)该孤立系统的作功能力损失是否符合关系式 L=T0· isos ? 第 2 页
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