2018年东北石油大学土木建筑工程学院813工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 在温度为损失大小。
【答案】
过程的
图如图所示。
的环境中，质量
试在
温度为
的冰
自周围环境吸热融化为水，再继续吸
热升温至环境温度
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
2． 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？
【答案】工质经历相同的两个过程，因此
熵变
在
相同情况下
，
3． 热量和功有什么相同的特征？两者的区别是什么？
【答案】热量和功是能量的不同表现形式，都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。 4． 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？
【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为：
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相同
。设由于可
逆过程
由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。
5． 两个质量和比热（cm ）相同，
温度分别为
衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
和
的固体进行热交换，请推导说明达到热平
图
如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。 直接传热，则平衡温度，有
所以过程不可逆。
6． 试在义。
【答案】如图所示。
图和
图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
图
压缩比
：
定容升压比
：
定压预胀比
：
经等温
7． 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。
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
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图
8． 试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完成某一热力过程后，再沿原路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。
（2）要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡，且不存在任何耗散损失，在过程中没有任何能量的不可逆损失；准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡，在进行中系统与外界可以有不平衡势差，也可能有耗散现象发生，只要系统内部能及时恢复平衡，其状态变化还是准静态的。
（3）可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的，准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。
（4）可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。
（5）实际过程总是在温差、压差作用下变化的，实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点：对于热力系统而言，两个过程都是由一系列平衡态所组成的，在曲线表示，都可用确定的状态参数变化描述过程。
图上都能用连续
二、计算题
9． 对一容积为为
压力
为
绝热刚性容器充氧气。充气气源的温度
则容器内压力达
到
压力
若充气前容器内
为真空，那么当容器内压力达到
时，充入了多少氧气？若充气前容器内还有氧气，温度
时，又能充入多少氧气？氧气：
取容器空间为系统，绝热，功为0; 开口。
【答案】
依据能量守恒方程
可得充气后的温度T 2为：
又依据理想气体状态方程
可得充气后气体的质量m 为：
又可求得充气前的质量m 为：
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