2019年湖北武汉科技大学工程热力学考研真题及答案

2019 年湖北武汉科技大学工程热力学考研真题及答案一、名词解释（共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分）1、（6 分）压缩因子2、（6 分）露点3、（6 分）含湿量二、填空题（共 2 小题，每空 1 分，共 32 分）1、（12 分）分析下图中的四个区域，填写“正”或“负”。①区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。②区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。③区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。④区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。2、（20 分）分析下列各循环，填写“0”、“1”或“2”。①斯特林循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。②卡诺循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。③狄塞尔循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。④奥托循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。⑤布雷顿循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。三、计算题（共 5 小题，每小题 20 分，共 100 分）1、（20 分）某房间，冬季通过墙壁和窗子向外散热 5×107J/h，房内有 8 只 50W 电灯照明，其他家电耗电约 2500W，为维持房内温度不变，房主购买供暖系数为 6 的热泵，求热泵的最小功率。2、（20 分）将 150kg 温度为 30ºC 的水与 250kg 温度为 70ºC 的水在绝热容器中混合，求混合前后水的熵变及火用损失。设水的比热容为定值，cw=4.187 kJ/(kg·K)，环境温度 t0=20ºC。3、（20 分）滞止压力为 0.6MPa、滞止温度为 360K 的空气可逆绝热流经收缩喷管，在截面积为2.5×10-3m2处气流马赫数为 0.5。若喷管背压力为 0.25MPa，试求喷管出口截面积。空气可当双原子气体处理，κ=1.4，临界压力比 vcr=0.528。4、（20 分）某压水堆二回路循环采用一次抽汽加热给水，循环抽象简化为下图所示，若新蒸汽为饱和蒸汽且 p1=7MPa，抽气压力 p4=0.7MPa，凝汽器维持 p2=0.007MPa，忽略水泵功，试求（1）抽气量 α；（2）循环热效率 η；（3）耗气率 d。pMPas’kJ/(kg·K)s’’kJ/(kg·K)h’kJ/kgh’’kJ/kg73.12105.81291266.902771.720.71.99256.7079697.322763.290.0071.19217.4789376.752659.555、（20 分）V=0.5m3的刚性容器中装有 p1=0.3MPa、T1=300K 的 CO2。N2气在输气管道中流动，参数保持 pL=0.9MPa、TL=450K。如下图所示，打开阀门充入 N2，直到容器中混合物压力达到p2=0.6MPa 时关闭阀门。充气过程绝热，求容器内混合物终温 T2和质量 m2。按定值比热容计算，cV,N2=751 J/(kg·K)，cP,N2=1048 J/(kg·K)，cV,CO2=657 J/(kg·K)，cP,CO2=846 J/(kg·K)。答案一、名词解释（共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分）1、（6 分）压缩因子答：压缩因子 Z=pv/(RgT)。Z 值偏离 1 的大小，反映了实际气体对理想气体性质偏离的程度。2、（6 分）露点答：露点 td是在一定 pv下（指不与水或湿物料相接触的情况），未饱和湿空气冷却达到饱和湿空气，即将结出露珠时的温度。3、（6 分）含湿量答：含湿量 d 为 1kg 干空气所带有的水蒸气质量。二、填空题（共 2 小题，每空 1 分，共 32 分）1、（12 分）分析下图中的四个区域，填写“正”或“负”。①区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。②区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。③区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。④区域：dW 为____，dWt为____，dQ 为____。答：①正、正、正；②正、正、负；③负、负、负；④正、负、正；2、（20 分）分析下列各循环，填写“0”、“1”或“2”。①斯特林循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。②卡诺循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。③狄塞尔循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。④奥托循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。⑤布雷顿循环由__个等压过程、__个等容过程、__个等温过程、__个等熵过程组成。答：...