2018年北京理工大学机械与车辆学院815工程热力学(不含传热学)考研核心题库
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一、问答题
1． 在稳定流动能量方程式中，哪几项能量是机械能形式？
【答案】稳定流动能量方程为：
上述方程式中
，
是机械能形式，三者分别代表进出口工质的动能差、热能
差、开口系与外界交换的轴功。
2． 物质在定压下发生汽化，其吉布斯函数是增大、不变还是减小？
【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化，
其温度由
或者:物质在定压p 下汽化,
其温度
也不变，此时，物质处于液、气的相平衡, 化学势
不变，故为定压、定温过程。
相等，
而
3． 绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝），是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功； （2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界； （4）孤立系。
4． 试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完成某一热力过程后，再沿原路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。
（2）要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡，且不存在任何耗散损失，在过程中没有任何能量的不可逆损失；准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡，在进行中系统与外界可以有不平衡势差，也可能有耗散现象发生，只要系统内部能及时恢复平衡，其状态变化还是准静态的。
（3）可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的，准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。
（4）可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。
（5）实际过程总是在温差、压差作用下变化的，实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点：对于热力系统而言，两个过程都是由一系列平衡态所组成的，在曲线表示，都可用确定的状态参数变化描述过程。
图上都能用连续
二、综合题
5． 如图1所示为一动力循环，1-2和3-4过程为绝热过程，2-3为等压过程，4-1为等容过程，工质为理想气体
，
（2）请推导其热效率。
为绝热指数，比热为定值。
（1）在温熵图上画出动力循环；
图 1 图 2
【答案】温炮图上的动力循环如图2所示。 循环中，工质吸热：
工质放热
：
1-2与3-4为定熵过程
：因为理想气体
所以
故其循环的热效率：
2-3为等压过程
：4-1为等容过程
：所以有
综上，可得
6．
利用通用焓图和通用熵图求甲烷从变。
【答案】由数据表查得
，
的临界参数为
由
和
分别查通用焓图，得
查数据表，
理想气体状态
的摩尔焓为
所以
焓的变化
定压过程的热量即焓差，所以
根据
和
分别查通用熵图，得
从数据表查得
所以
的初态定压加热到400 K 时的加热量和熵
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