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科目名称：热工基础 第 1 页，共 3 页
中国科学院研究生院
2012 年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题
科目名称：热工基础
考生须知：
1．本试卷满分为 150 分，全部考试时间总计 180 分钟。
2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
3．可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。
工程热力学
一、名词解释（共 20 分，每小题 4 分）
（1）卡诺定理 （2）熵 （3）理想气体 （4）平衡状态 （5）可逆过程
二、简答题（共 15 分，每小题 5 分）
（1）写出 3 个热力学基本状态参数并解释其意义。
（2）在温-熵（T-S）图上绘出以饱和蒸气为工质的卡诺循环过程，并标出做功
量，写出循环效率的计算式。说明图中每个过程是什么，并举例说明在哪种设备
中发生。
（3）气流通过喷管，气体绝热膨胀、压力降低、流速增加，写出不同马赫数下
的气流截面变化规律。
三、（共 10 分）证明下列等式 = v
v
cs
T T
， =
p
p
cs
T T
。
四、（共 10 分）某制冷机工作于两恒温热源 3231 T K， 2732 T K 之间，如果工
质在放热 1Q 过程中与高温热源的温差为 7K，在吸热 2Q 过程中与低温热源的温差
为 3K，压缩机做功为 netW 。试判断以下几种情况能否实现，是否是可逆循环。
（1） 2702 Q J， 60netW J；
（2） 10002 Q J， 11501 Q J；
（3） 5402 Q J， 150netW J。
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