江苏大学2004年硕士研究生入学考试试题
考试科目：工程热力学
考生注意：答案必须写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效！可以使用计算器。
一、 判断下列叙述是否正确，并说明理由。（每小题3分，共30分）
1、 可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。
2、 闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。
3、 闭口绝热系统的熵不可能减少。
4、 一切不可逆热机的热效率h t总比可逆热机的小。
5、 逆向卡诺循环的高温热源（T1r）与低温热源（T2r）之间的温差越大越好。
6、 燃气轮机装置定压加热理想循环，如选取最佳增压比 ，可获得最高的循环热效率。
7、 在简单朗肯循环的基础上采用再热的方法一定能提高循环热效率。
8、 在空气压缩制冷循环中可以用节流阀代替膨胀机，以简化制冷装置。
9、 通常，干球温度t、湿球温度tw与露点温度td三者排列次序如下：t > td > tw 。
10、 一刚性绝热容器内充有水和水蒸气混合物，它们的温度与压力分别相等，不随时间变化，这时汽水混合物处于平衡状态，汽水混合物的各种参数到处均匀一致。
二、 分析、作图简答题。（40分）
1、门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面，感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门的方法达到降低室内温度的目的，你认为这种想法可行吗？请分别以 (1) 门窗紧闭的房间为分析对象； (2 ) 电冰箱为系统进行分析。（12分）
2、 某气体依次经历绝热、定容、定压三个可逆过程完成一个循环。试在T-s图上判断该循环是热机循环还是制冷循环？ （6分）
3、 压气机高增压比时为什么采用多级压缩、中间冷却的方式？ （6分）
4、 从热力学第二定律出发，分析采用回热为什么能够提高蒸汽朗肯循环的热效率？ （6分）
5、 p-v图如右所示，试比较w234与w214孰大孰小？q234和q214孰大孰小？ （10分）

三、 计算题。（80分）
1、有一储气罐，初始时其内部为真空，如 (a) 图所示，现连接于输气管道进行充气。已知输气管内空气状态始终保持稳定，其焓值为h 。经Dt时间的充气后，储气罐内气体的质量为m，内能为u’，如忽略充气过程中气体的流动动能及重力位能的影响，而且管路、储气罐、阀门都是绝热的，求u’与h的关系式。若储气罐原不为真空，其中装有质量为m0、内能为u0的空气，如 (b) 图所示，经Dt时间的充气后，储气罐内气体的质量为m，内能为u’，则u’与h又有什么关系？ (10分)

2、某循环在700K的高温热源及400K的低温热源之间工作，各参数如右图所示。试判断是热机循环？还是制冷循环？是可逆循环？还是不可逆循环？
( 要求用二种方法判断 ) （12分）

3、一容积为0.02m3的绝热刚性容器，内存有空气，被一导热的无摩擦的隔板分成容积相同的A、B两部分。二侧的温度相同，都为300K，A侧空气的压力为0.2MPa，B侧空气的压力为0.1MPa，现将销钉拔去，任其活塞自由移动，最后两侧达到平衡，设空气的比热容为定值。试计算：
（1） 平衡后的压力、温度各为多少？
（2） 整个容器内气体的熵变值为多少？
（3） 若将活塞改为隔板，其它参数不变，求抽去隔板平衡后容器内的的压力、温度各为多少？整个容器内气体的熵变值又为多少？（18分）
4、压力p1 = 2.5 MPa，温度t1 = 500℃的空气，以cf1 =100 m/s的初速流经一渐缩喷管作定熵流动，进入压力pb =1.0 MPa的空间，若喷管的出口截面积A2 = 20cm2，试确定喷管出口截面的参数（压力p2、比容v2、温度T2、流速cf2）以及气流的流量qm。 (20分)
附：空气的参数 k=1.4 ，cp=1.004 kJ/(kg.K) ，Rg=0.287 kJ/(kg.K)
5、有一台可逆热机，经历了定压吸热1-2、定熵膨胀2-3和定温放热3-1之后完成了一个循环。假设工质是理想气体，比热为定值，循环各点的温度T1、T2、T3已知。
（1）试将此循环定性地表示在p-v图和T-s图上。
（2）试写出循环热效率计算式。
（3）试讨论改变哪一点参数可以提高循环热效率？用平均温度法在T-s图上加以说明。
（20分）