2018年北京市培养单位高能物理研究所814热工基础之工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、判断题
1． （1）孤立系的热力状态不能发生变化。（ ）
（2）热力系统放热后，系统的熵一定减少。（ ） 【答案】（1）错（2）错
【解析】（1）孤立系统与外界没有热量交换和能量交换，但是它的热力状态不是恒定不变的。 孤立系统的一切实际过程都会朝着熵增的方向发展，在极限情况（可逆过程）时维持系统熵不变。
（2
）根据
放热导致熵流
但是不可逆引起的熵产
的増加可能
会抵消熵流带来的熵的减少，所以系统的熵不一定是减少的。
2． 工质吸热一定温度升高。（ ）
【答案】错
3． 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。（ ）
【答案】错
4． 闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少。（ ）
【答案】错
5． 活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ）
【答案】对
【解析】
根据容积效率的计算结果
提高增压比，将减小容积效率，
所以若要获得较高压力，采用多级压缩、级间冷却的方法，就可以提高压气机的容积效率。
6． 对汽油机，压缩比越高越好。（ ）
【答案】错
7．
热力学第一定律解析式
【答案】错 【解析】
对于可逆和不可逆过程都适用，但
及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）
只适用于准静态过程，即
对于可逆适用，对不可逆过程则不一定适用。
8． 平衡状态是指在没有外界作用的条件下，热力系宏观性质不随时间变化的状态。（ ）
【答案】对
9． （1）理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ ）
（2）活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ） 【答案】（1）错；（2）对
【解析】（1）气体的状态需要由两个独立的状态参数来确定，而不是任意两个状态参数即可确定气体的状态。
（2）
根据容积效率的计算结果
提高増压比，将减小容积效率，所以
若要获得较高压力，采用多级压缩、级间冷却的方法，就可以提高压气机的容积效率。
10．流动功的大小仅取决于系统的进口和出口状态，而与经历的过程无关。（ ）
【答案】对
二、简答题
11．供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。
其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为：
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，
所以
12．某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态
1压缩升压到画在
图和【答案】
画出
图上。
图和
图如图所示。
不变，故
经等温
接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性
图
13．什么是回热？试解释在热机循环中若能采取回热措施，从热力学角度简单说来将会带来什么好处？
【答案】回热是指，在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下，利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说，循环输出的净功不变，但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少，向低温热源的放热量也减少，因而可以提高循环的热效率。
14．
画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图，用各点的状态参数写出：
（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 （2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】
画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图如图所示。
（1
）参考
郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环
图，可以得到：
的定压加热过程，吸热量
：
的过程，在冷凝器中进行，放热量：
做工量：
朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为
汽轮机中，
做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩，
接受功量为
相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：
（2
）参考上面的压缩机耗功为
：制冷系数为
：
图，可以得到：
经绝热节流后压力为为
节流后
设环境压力为
且
请
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为
：
15．
某完全气体初态压力为
在
图上画出三条等压线，并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么？ 【答案】
三条等压线如图所示。节流前
损失即作功损失：
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