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一、判断题

1． 热量不可能从低温热源传向高温热源。（ ）

【答案】错

【解析】根据热力学第二定律，热不可能自发的从低温物体转向高温物体。

2． 若热源与冷源的温差愈大，则循环热效率愈大，且制冷系数也愈大。（ ）

【答案】错

【解析】因为如果温差越大，低温热源的温度越低，则制冷系数越小

3． 压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响。

【答案】对

【解析】有余隙容积后，如生产増压比相同、质量相同的同种压缩气体，理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。

4． 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。（ ）

【答案】错

【解析】第二类永动机并不违背热力学第一定律。

5． 热力系是指所有参与热力过程的物体群。（ ）

【答案】错

6． 对所研宄的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。（ ）

【答案】对

7． 工质经一不可逆循环后其熵一定增加。（ ）

【答案】错

【解析】工质经一不可逆循环后其熵是不变的。

8． 热力学第一定律解析式

及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）

【答案】错 【解析】

对于可逆和不可逆过程都适用，但

只适用于准静态过程，即

对于可逆适用，对不可逆过程则不一定适用。

9． 工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变。（ ）

【答案】对

10．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。

二、简答题

11．试确定

图上一组等温线簇温度的大小和

图上一组等容线簇比体积的大小。

所以

即

【答案】如图所示，取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2

。因

由于

所以，

即等温线簇中右上方的等温线的温度高。

图

也可以从能量关系分析：过点2作等熵线，因等熵线比等温线陡，故与过点1的等温线相交于点3。考察过 程2-3, 过程中，q=0, 同时，因

得

即

由于

因q=0, 故

所以过程功为正。据热力学第一定律解析式

因此

但

所以过程1-2体

如图所示，取等熵线与等比体积线簇相交于1、2、3, 考察过程1-2-3, 显然

据热力学第一定律解析式

积功为正，由此可得

参照上述方法，可导出

图上熵增大方向以及

图上等压线簇增大方向。

12．—个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？

【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。

13．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。

14．压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？是否压缩比越高越好？

【答案】定容加热循环

，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。理论

【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。

上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，一般汽油发动机的压缩比在之间。

15．明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。

【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：

若中间定压冷却充分，即可得：

并令其为零，得：

则有：

其中为

求

此即表明当

时，二级压缩所消耗的总功最小。