2018年山东建筑大学热能工程学院935工程热力学A考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 写出下列计算式的适用条件
：
件是任意工质的可逆过程。
2． 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。
3． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？
【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算
式为
4．
压力为
比体积为
的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸
【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程，或者实际气体的定容过程；②式的适用条
内，如图所示，现移去活塞上的重物，气缸内气体膨胀，待气体达新的平衡状态，活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功，有人计算如下：
对不对? 为什么？
图
【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的，虽然气体最终重又达到平衡状态，但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述，
因此用
计算过程功是错误的。考虑到气
体膨胀的后果是体积增大，把活塞上推了 L ，过程中排斥大气，大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ，
所以功为
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这个功只可能是由气体作出。虽
然结果一样，但两个解题过程基于的概念不一样，前者是错误的。
5． 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
6． 什么是热力系统？热力系统可分为几类？
【答案】通常根据研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象，这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统；简单系统、绝热系统和孤立系统；均匀系统和非均匀系统；单元系统和多元系统等。
7． 在温度为的环境中，质量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损失大小。
【答案】
过程的
图如图所示。
试在
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
不变，故
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。
8．
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。
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（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：
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：
9． 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。
10．绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，
同样产生功，
是否违反第一定律？第二定律？
【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。
（
1）绝热节流过程中，
根据热力学第一定律
知：
（2
）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。
二、计算题
11．气缸内的正丁烷积为得初、终态
【答案】因为初态
从
终态
所以在过程中可以近似把正丁烷当做理想气体。
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被可逆等温压缩到
临界温度
若初始时体查况N-O 图，
试求过程功。已知，正丁烷临界压力
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