2018年兰州交通大学机电工程学院813工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、判断题
1． 熵减小的过程不能发生。（ ）
【答案】错
2． 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ）
【答案】错 3．
适用于任意工质的可逆过程。（ ）
【答案】错
【解析】只适合与理想气体的的可逆过程。
4． 工质吸热后熵一定增加，而放热后熵一定减少。（ ）
【答案】错
【解析】依据熵的定义，
可逆时
増加，但放热后熵不一定减少。
5． 工质吸热后温度一定升高。（ ）
【答案】错
【解析】如果工质边吸热边作功，则温度不一定升高。比如就会出现等温吸热的情况。
6． 理想气体绝热节流后温度不变。（ ）
【答案】对
7． 不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（ ）
【答案】对
8．
已知露点温度
【答案】错
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
不可逆时由此可知工质吸热后熵一定
含湿量即能确定湿空气的状态。（ ）
10．湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）
【答案】对
二、简答题
11．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。
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。
12．试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。
【答案】对未饱和空气，干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知，虽然总压力保持不变，由于空气含湿量的增加，水蒸气的分压力是不断增加的，因而通常湿球温度高于露点温度，同时由于蒸发的冷却作用，湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气，三者温度都相同。
13．试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。
【答案】
根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式
和第二表达式
导
出，在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式，故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无关，与过程是否可逆也无关。
14．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
所以
：
等熵过程中的技术功与等
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。 （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。
15．定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
16．气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？
【答案】由题意可知
，
此时的马赫数
故要使超音速气流加速，必
须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。
17．
有一发动机工作于
的高温热源及的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问该发动机能否实现？
【答案】
18．试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。
【答案】机理如图所示。
故不可能实现。
图
空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环，外界对热机作功，从低温热源吸热，向高温热源放热。
制冷时，室内作为高温热源，热量被吸走，降温，达到制冷目的；制热时，室内作为低温热源，吸收热量，升温，达到制热目的。