2018年武汉工程大学理学院853工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 稳定状态不一定是均匀状态。（ ）
【答案】对
2． 抽气回热循环由于提高了效率，所以单位质量的水蒸气做功能力增加。（ ）
【答案】错
【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出，去加热低温冷却水，这样就使得相同的工质情况下，抽气回热循环做功小于普通朗肯循环，因而单位质量的水蒸气做功能力降低。
3． 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。（ ）
【答案】对
4． 在非准静态过程中，
系统的技术功也可以表示为
【答案】错
（ ）
二、简答题
5． 试分析下列各热力过程是否为可逆过程，如不可逆，请说明理由，若不一定可逆，说明在什么条件下可逆。
（1）将热量从温度为
的热源缓慢传递给处于平衡状态的
的冰水混合物。
（2）通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。
（3）在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 （4）
的水蒸气缓慢流入一绝热容器与
的液态水相混合。 缓慢加热到
（5）在一定容积的容器中，将定量工质从
（2）不可逆。属功转热过程。
（3）不一定可逆，若过程为准静过程则可逆，否则不可逆。 （4）可逆。
（5）不一定可逆，若热源温度随时保持与工质相同，则可逆。
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【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
6． 某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，
如
消耗的最小有用功，
如冷量
7． 对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能），故热力学能是温度的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
8． 在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中，哪些量是状态量？哪些量是过程量？
【答案】
是状态量
；
是过程量。
三、计算题
9． 两物体A 和B 的质量及比热相同，均为和
传热，
求平衡温度及不等湿传热引起的
【答案】示意图如图所示。
损失。
温度各为和
且
设环境温度为
（1）
若在此高低温热源间工作一个可逆热机，试求最大循环功和最终平衡温度；（2）若A 与B 直接
图
（1
）对系统列
平衡方程，
设最终平衡温度为
可得：
其中
为
损失，
且
所以，损失为：
当
时
，
则
此时最大循环功为：
（2）有限温差传热，
由热力学第一定律知
所以：
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由热力学第一定律可知
，
可解得：
则
损失为：
10．如图1为一水蒸气动力循环简图。为了提高循环热效率采用了抽汽回热，回热加热器为一表 进入汽轮机的蒸汽压力为3.0MPa , 温度为面式加热器。
汽轮机出口处的压力为0.005MPa ,
抽汽压力为0.5MPa 。抽汽在回热器中放热后全部变为饱和水，通过节流阀后，在冷凝器中与汽轮机排汽混合。设进入锅炉中水（点5）的 温度与回热器中抽汽出口状态（点B ）的温度相同。
在忽略泵功的情况下，试求： （1
）画出循环的（2
）抽汽量
图。
（3）每千克蒸汽在汽轮机中所作的功。 （4）蒸汽吸热量、放热量和循环热效率。
图1
饱和水与饱和蒸汽相关性质参数如表1所示。
表
1
过热蒸汽性质参数如表2所示。
表
2
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