1、天津商业大学 2021 年硕士研究生招生考试试题 专 业： 工程热物理 热能工程 制冷及低温工程 化工过程机械 能源动力硕士专业学位 科目名称： 工程热力学（805） 共 3 页 第 1 页 说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。 一、判断并说明原因（每小题 3 分，共 30 分） 1. 孤立系统内工质的状态参数不能发生变化。 2. 系统在相同的初终状态之间的可逆过程中的作功相同。 3. 对密闭容器中的汽水混合物加热，其干度增大。 4. 理论上，若渐缩喷管入口参数不变，则出口截面压力与喷管背压没有关系。 5. 只有加热，才能使气体的温度发生变化。 6. 只要存在不可逆性就会有熵产
2、，故工质完成一个不可逆循环，其熵的变化量必大于零。 7. 饱和湿空气中的水蒸汽处于饱和状态，未饱和湿空气中的水蒸汽处于未饱和状态。 8. 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。 9. 循环的热效率越高则循环的净功越大，反之，循环的净功越大，则热效率也越高。 10. 如果工质的所有状态参数都不随时间变化，则工质就处于平衡状态。 二、简答题（每小题 8 分，共 40 分） 1. 有人提出循环平均吸热温度与平均放热温度的差别越大， 循环的经济性就越好，所以，冰箱冷冻室的温度应该尽可能低，以加大与高温热源（室内气体）的温差，是否正确，为什么？ 2. 从第二定律出发，分析采用回热为什么能提高蒸汽郎肯循环
3、的热效率？ 3. 简述熵流和熵产的区别，解释为什么孤立系统熵不能减少。 4. 制冷循环和热泵循环的经济性指标是什么？解释热泵技术为什么作为一项节能供暖技术以解决北方雾霾问题。 5. 什么叫湿空气的露点温度？解释炎热潮湿夏季空调运行时，室内机凝结水产生的原因。 专 业： 工程热物理 热能工程 制冷及低温工程 化工过程机械 能源动力硕士专业学位 科目名称： 工程热力学（805） 共 3 页 第 2 页 说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。 三、计算题（每小题 20 分，共 80 分） 1. 1kg 空气由初态 P1=5bar、T1=340K，在开口系统中进行绝热膨胀，其容积变为原来
4、的两倍（即 V2=2V1） ，求（1）可逆绝热膨胀时终态压力 P2和 T2，轴功及熵、热力学能和焓的变化量。 （2）绝热节流膨胀时终态压力、温度、轴功及熵、热力学能和焓的变化量。 （3）将上述两个过程表示在 T-S 图上（示意） 。 （已知空气的定压比热为 1004J/（kg.K） ，绝热比 k=1.4） 2. 某热机工作于 T1=800K 和 T2=285K 两个热源间， q1=600kJ/kg， 环境温度为 285K，求： （1） 热机为卡诺热机时，循环的作功量及热效率。 （2） 若高温热源存在 50K 温差，绝热膨胀不可逆性引起的熵增 0.25kJ/kg.K，低温热源存在 15K 温差，
5、这时循环作功量、热效率、孤立系统熵增和作功能力损失。 3. 有一台 NH3压缩制冷装置，冷库温度-20，冷凝温度为 20，无过冷度。制冷能力为 100kW，假设压缩机进口为湿蒸气，压缩机绝热压缩，压缩机出口为干饱和蒸气，试求制冷系数和压缩机功率并将循环表示在 lgp-h 图上。 表表 NH3物性物性参数参数 t/ P/ (MPa) H / (J/kg) H / (J/kg) S / (kJ/kg.K) S / (kJ/kg.K) -20 0.1920 327.28 1655.71 3.8171 9.0895 -10 0.2909 372.75 1669.15 4.0164 8.9438 10
6、0.6150 465.20 1691.26 4.3530 8.6838 20 0.8572 512.38 1699.55 4.5155 8.5658 4. 某设备的容积 V=60m3，内装温度为 50的饱和水蒸气和干空气的混合物。容器内的真空度为 0.03MPa， 经过一段时间后， 有外界漏入 1kg 干空气， 并有 0.1kg的水蒸气凝结成水，水的容积可以忽略不计，设当地大气压力为 0.1MPa，求终态时容器内工质的压力和温度。已知干空气 Rg=0.287kJ/(kg.K)。 专 业： 工程热物理 热能工程 制冷及低温工程 化工过程机械 能源动力硕士专业学位 科目名称： 工程热力学（805） 共 3 页 第 3 页 说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。 表表 水水和水蒸气参数表和水蒸气参数表 t/ Ps/MPa v/(m3/kg) v/ (m3/kg) 49 0.0117450 0.00101170 12.6134 50 0.0123446 0.00101216 12.0365
