1、青 岛 科 技 大 学二O一一年硕士研究生入学考试试题考试科目：工程热力学注意事项：1本试卷共四道大题（共计21个小题），满分150分；2本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。一、选择题（每题2分，共20分）1、某容器中气体的表压力为0.04MPa, 当地大气压为0.1 MPa, 则该气体的绝对压力为（ ）。A、0.06 MPa B、140 KPa C、0.04 MPa D、100 KPa2、气体在某一过程中吸入3100kJ的热量， 同时内能增加了150kJ，该过程一定是（
2、 ）。A、膨胀过程 B、压缩过程 C、定容过程 D、体积变化不确定3、一绝热刚体容器用隔板分成两部分，左边盛有高压理想气体，右边为真空，抽去隔板后，容器内的气体温度将（ ）。A、升高 B、降低 C、不变 D、不确定4、干饱和蒸汽被定熵压缩将变为（ ）。A、饱和水 B、过热蒸汽 C、过热蒸汽 D、湿蒸汽5、某理想气体经历了一个内能不变的热力过程，则该过程中工质的焓变（ ）。A、大于零， B、等于零 C、小于 D、不确定6、某一封闭热力系，经历了一个可逆过程，热力系对外做功20kJ, 外界对热力系加热5kJ，热力系的熵变为（ ）。A、大于零 B、小于零 C、等于零 D、不确定7、有一卡诺热机，当它
3、被作为制冷机使用时，两热源的温差越大则制冷系数（ ）。A、越大 B、越小 C、不变 D、不确定第 1 页（共 3 页）8、环境温度为T0时，从温度为T1的恒温物体向温度为T2（T2T0）的恒温物体传出的热量Q中的无效能为（ ）。A、 B、 C、 D、9、已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进、出口的温度为T1、T2，燃气轮机进、出口燃气温度为T3、T4，则其循环热效率为（ ）。A、 B、 C、 D、10、一定质量的工质稳定流过一开口系统，其进系统的推动功比出系统的推动功小50kJ，所完成的技术功为100kJ，则其体积功为（）。A、150kJ B、-150J C、50kJ D、-50 kJ二、简答
4、题（共40分）11、（8分）在P-v图上，画出理想气体某一多变过程的膨胀功、技术功。12、（8分）在T-s图上，画出内燃机三种理想循环的循环图，并分析当初态相同、最高温度及最高压力相同时三种循环的热效率。13、（8分）指出下列过程的适用条件；。14、（6分）若一闭口系统从恒温热源取热4200kJ，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，为什么？15、（6分）分析说明提高初温和初压对提高朗肯循环效率的影响。16、（4分）压缩因子的物理意义怎么理解？能否将Z当作常数处理？三、证明题（共30分）17、（14分）试证明热力学第二定
5、律各种说法的等效性：若克劳修斯说法不成立，则开尔文说法不成立。18、（16分）试证明理想气体的体积膨胀系数，等温压缩率。第 2 页（共 3 页）四、计算题（共60分）19、（20分）如图，已知活塞与气缸无摩擦，初始时，。缓缓加热，使气缸内空气的压力及温度分别达到，。若气缸内空气的质量m= 0.1kg，缸径= 0.4 m ，空气的，求过程加热量Q。19题图20、（20分）医用氧气袋中空时呈扁平状态，内部容积为0。接在压力为14MPa、温度为17的钢质氧气瓶上充气。充气后氧气袋隆起，体积为0.008m3，压力 为0.15MPa。由于充气过程很快，氧气袋与大气换热可以忽略不计，同时因充入氧气袋内气体
6、的质量与钢瓶内气体的质量相比甚少，故可以认为钢瓶氧气参数不变。设氧气可视为理想气体，其热力学能可表示为u=0.657TKkJ/kg，焓与温度的关系为h=0.917TKkJ/kg，理想气体服从pV=mRgT，且大气压力。求充入氧气袋内的氧气有多少(kg)？21、（20分）某热机工作于T1=800K和T2=285K两个热源之间，q1=600kJ/kg，环境温度为285K，试求：（1）热机为卡诺机时，循环的作功量及热效率。（2）若高温热源传热存在50K温差，绝热膨胀不可逆性引起熵增0.25kJ/kg.K，低温热源传热存在15K温差，这时循环作功量、热效率、孤立系熵增和作功能力损失。第 3 页（共 3 页）
