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一、判断题

1． （1）孤立系的热力状态不能发生变化。（ ）

（2）热力系统放热后，系统的熵一定减少。（ ） 【答案】（1）错（2）错

【解析】（1）孤立系统与外界没有热量交换和能量交换，但是它的热力状态不是恒定不变的。 孤立系统的一切实际过程都会朝着熵增的方向发展，在极限情况（可逆过程）时维持系统熵不变。

（2

）根据

放热导致熵流

但是不可逆引起的熵产

的増加可能

会抵消熵流带来的熵的减少，所以系统的熵不一定是减少的。

2． 如果多级压缩的分级越多，且每两级之间均设置中间冷却措施，则压气机消耗的轴功将减少的越多。

【答案】对

3． 闭口体统经过一不可逆过程，其熵变化一定大于零。（ ）

【答案】错

【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态，因而闭口系不可逆过程，熵变有可能小于零。

4． 系统分别经历某可逆和不可逆过程从同一初态到同一终态，则其熵变

【答案】对

【解析】熵是状态量，与过程无关。

5． 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。（ ）

【答案】对 【解析】根据熵増原理，孤立系统熵必定增加或不变。

6． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）

【答案】错

7． 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）

【答案】对

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一定相同。（ ）

8． 容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ）

【答案】错

9． 净流动功的大小仅取决于系统进出口工质状态而与工质经历的过程无关。（ ）

【答案】对

10．表达式

【答案】对

适用于任意热力过程。（ ）

二、简答题

11．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

12．试验证下列热力学关系式哪一个正确？

【答案】根据理想气体状态方程可得：

可见，（1）式正确。

13．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

可知，

代入题中两式，

不变，故

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

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即为

14．如图所示的气缸活塞系统，气缸内气体压力为p ，曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为

活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。

【答案】

图

15．试在义。

【答案】如图所示。

图和

图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定

图

压缩比：

定容升压比：

定压预胀比：

16．理想气体进行定温膨胀时，可从单一恒温热源吸入的热量，将之全部转变为功对外输出，是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾？

【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为：不可能从单一热源吸热，并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中，因为热力学能不变，故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出，但是在这个过程中，工质的状态发生了变化，所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功，但是输出的功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中

的减少量两部分组成的。

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