天津商业大学2018年研究生入学考试试题
专 业：工程热物理
制冷及低温工程
供热、供燃气、通风及空调工程
课程名称：工程热力学（805） 共4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．填空题（每空2分，共30分）
1. 稳定流动能量方程可写为_____，将其应用于热机时可简化为_____，应用于压气机时可简化为_____，应用于换热器时可简化为_____，应用于绝热节流时可简化为_____，应用于喷管时可简化为_____。
2. 湿空气加热过程的特征是湿空气的_____和_____不变。（选填：温度、比焓、含湿量、水蒸气分压、相对湿度、绝对湿度）。
3. 用压缩因子z表示的实际气体状态方程为_____，理想气体的z_____。
4. 绝热刚性容器用隔板分成两部分，左边盛有理想气体，右边真空。抽去隔板后，容器内气体的温度_____，压力_____，热力学能_____，熵_____。
5. 可逆过程是__________的准静态过程。
二．判断并说明原因（每小题2分，共20分）
1．对处于非平衡状态的系统，各强度参数是不确定的。（ ）
2．可逆循环DS为零，不可逆循环DS大于零。
3．逆卡诺制冷循环的制热量一定高于制冷量。（ ）
4．没有容积变化的过程，也可以对外作功。（ ）
5．稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。（ ）
6．热量和热力学能是同一个物理量。（ ）
7．可逆热机的效率一定大于不可逆热机的效率。（ ）
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制冷及低温工程
供热、供燃气、通风及空调工程
课程名称：工程热力学（805） 共4页 第2页
8．无论过程是否可逆，绝热闭系的膨胀功总是等于初、终态的热力学能差，绝热稳流开系的技术功总是等于进、出口的焓差。（ ）
9．容器中气体的压力没有变化，则安装在容器上的压力表之读数也不会变化。（ ）
10．克劳修斯不等式是针对能量传递过程来分析问题的，不适用于循环分析。（ ）
三．简答题（每题8分，共40分）
1．如图3-1所示，对于理想气体的两个任意过程a-b及a-c，若b、c在同一条绝热线上，则Dua-b与Dua-c哪个大？若b、c在同一条定温线上，结果又如何？
2．空气由初态(T1, p1)定容吸热至状态2，压力升高为p2=2p1，然后定熵膨胀至状态3，再定温压缩到初态，完成循环过程1-2-3-1，T-s图如图3-2所示。设所有过程可逆，空气视为理想气体，定容比热容为定值。试将循环表示在p-v图上，并计算该循环的热效率。
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制冷及低温工程
供热、供燃气、通风及空调工程
课程名称：工程热力学（805） 共4页 第3页
3．叙述如图3-3所示的蒸汽压缩式制冷系统循环工质在各个设备中进行的热力过程是什么？
4．湿空气相对湿度的意义是什么？它和湿空气的水蒸汽分压力有何关系？在其他条件不变时，湿空气的干球温度改变对湿空气相对湿度有何影响？
5．如图3-4所示，某循环装置工作于800K的热源及400K的冷源之间，试用卡诺定理判断该热机是否可行？
四．计算题（每题20分，共60分）
1．某浴室每天有35℃废水200吨，现拟用一台热泵装置来回收废水热能（如图4-1所示），制冷剂采用R134a，蒸发温度为25℃，无过热，冷凝温度为55℃，无过冷，压缩机出口为70℃的过热蒸气（比焓为457.0kJ/kg）。设废水温降为15℃，水的比热容为4.1868 kJ/(kg.K)，试：
(1) 画出此热泵循环的T-s, p-h图；
(2) 计算此热泵的COP；
(3) 取电价为0.8元/(kW∙h)，估算此热泵每天的运行费用。
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制冷及低温工程
供热、供燃气、通风及空调工程
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表4-1 R134a制冷剂的饱和参数表摘录
|
t ℃ |
ps MPa |
h' kJ/kg |
h" kJ/kg |
s' kJ/(kg∙K) |
s" kJ/(kg∙K) |
|
25 |
0.665 |
234.6 |
412.3 |
1.12 |
1.716 |
|
55 |
1.492 |
279.5 |
425.2 |
1.261 |
1.705 |
2．室内空气的t1＝20℃，φ1=40％，与室外t2＝-10℃，φ2=80％的空气相混合，已知qm,a1=50kg/s，qm,a2=20kg/s，求混合后湿空气状态d3和h3。（已知p=100kPa，t1＝20℃时，ps1(t1)=2.337kPa；t2＝-10℃时，ps2(t2)=0.259kPa）。
3．某人提出了一个利用温度为600℃，压力为0.1MPa的高温废气资源发电的方案，该方案称如果废气流量为200kg/h，可以发电15kW，试计算该装置的最大热效率，以判断其是否可行。设环境压力0.1MPa，环境温度20℃，该废气定压比热容为1.01kJ/(kg.K)。
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