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一、名词解释

1． 熵増原理。

【答案】熵増原理是指孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系统的熵増大，极限情况（发生可逆变化）时，熵保持不变，使孤立系统减小的过程不可能出现的现象。即孤立系统的熵可以增大或保持不变，但不可能减小。

二、简答题

2． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么

【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：增为：

因此该过程可以实现。

3． 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。

4． 有时为获得较高压力的压缩气体，往往采用多级压缩，问采用多级压缩有何好处？

【答案】采用多级压缩，可以使每一级的增压比不是很大，从而大大提高压缩机的容积效率。另外，采用多级压缩可以采用中间冷却措施，使高压级的压缩终温不会很高，少耗功。

5． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？

【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，

初压，p 为终压，则最佳增压比为：

6． 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。

【答案】如图所示。

则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

图

为等熵过程，有为等压过程，有：

压过程中吸热量相等，如图中阴影部分。

7． 什么是制冷系数？试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。

【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值，即如图所示，逆卡诺循环制冷系数的表达式为：

所以：

等熵过程中的技术功与等

图

三、计算题

8． 如图所示，为测定某气体的定压比热和定容比热容器初始状态为真空，管道的压力、温度为过程容器的温度

，有人提出下面的实验方案，如图所示。

实验时，打开阀门向容器内充气，并测定充气

即可确定和值。试研宄上述方法理论上的正确与否？若容器的初始状态不

和之间又满足迈耶公式

可认为

为常数，为气体常

是真空，实验又该如何进行？该气体的比内能和比焓只是温度的函数且满

足

数，气体的状态方程为

图

【答案】取容器为开口系统，由热力学第一定律可知：

因为

忽略位功能，则

所以：

对上式两边同时积分，得：

又

所以有：

因而可知测定充气过程容器的温度T ，即可确定和则满足牛顿第一定律：

值。

初始温度为

若容器的初始状态不是真空，同样取容器为开口系，

设容器内的初始质量为

因为化简得：

解得:

忽略位功能，所以得到：