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一、简答题

1． 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。

2． 简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的？克劳修斯不等式如何表达？

【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环，用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环，这些绝热线无限接近，认为组成无穷多个微卡诺循环，如图所示。

图

分析

循环，热效率为：

即

取代数值

为负，对

两边同时积分得：

即：

过程

与

组成可逆循环

因此，可得：

此即为克劳修斯等式。

依据卡诺定理，在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率，即

:

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由于可逆热机效率

于是则

若考虑

和为代数值，则可写成：

所有微元循环加起来，考虑到不可逆循环过程，工质与热源温度有可能不等，

上面推导中的

是热源温度，用表示，

因而得到：

联立式

邵可得到克劳修斯积分不等式：

3

． 测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的？如何球的绝热截留系数？

【答案】任意选定一种实际气体

，使其通过装有多空塞的管道，

令高压端的压力和温度稳定在和相应的

而在低压端，

调节阀门开度，通过改变流量得到不同的压力

然后将这些点画在

图上，得

到

并且得到

因为

所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验，

即

可得到一系列的等焓线，图中等焓线上任一点的斜率

即为

二、计算题

4． 氧气的平均比定压热容表如表所示，

求1kg 氧气定压下从

表

加热到

所吸收的热量。

【答案】因为定压比热容是分段不等的，则

5． 已知朗肯循环新蒸汽压力图进行讨论。

饱和水蒸汽的热力性质如表1所示。

汽轮机排气压力为忽略栗

功，试求循环吸热量、作功量和热效率。若提高循环初参数将给循环带来什么影响？试结合

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表

1

过热水蒸汽的热力性质如表2所示。

表

2

【答案】

由表可知

程绝热膨胀 过程，所以有

：

画出图如图1所示。因为1-2过

图1

又因为干度

所以有：

循环吸热量为：

对外做功量为：

做功效率为：

若提高参数

图如图2所示，

图2