2018年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、判断题
1． 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。
2． 系统越接近寂态，其系统能容量的拥值越小。（ ）
【答案】对
3． 对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ）
【答案】对
4． 理想气体在绝热容器中作自由膨胀，
则气体温度与压力的表达式为
【答案】对
5． —台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。（ ）
【答案】对
6． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）
【答案】错
7． 熵减少的过程是可以发生的。（ ）
【答案】对
【解析】只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。 8． 余隙容积是必须的但又是有害的， 设计压气机的时候应尽可能地降低余隙容积百分比。（ ）
【答案】对
9． 在非准静态过程中，
系统的技术功也可以表示为
【答案】错
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一定相同。（ ）
（ ）
（ ）
10．系统的畑只能减小，不能增大。（ ）
【答案】错
二、简答题
11．一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。
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。
13．什么是回热？试解释在热机循环中若能采取回热措施，从热力学角度简单说来将会带来什么好处？
【答案】回热是指，在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下，利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说，循环输出的净功不变，但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少，向低温热源的放热量也减少，因而可以提高循环的热效率。
14．什么是化学反应的热效应？若反应物和生成物均为理想气体，那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系？
【答案】当系统经历一个化学变化时，当系统只做容积变化功，且所得生成物和反应物的温度相等时，这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。
其中定压热效应为：
定容热效应为：
所以二者有如下关系：
15．理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言，温度的关系如何？用数学表达式说明。
【答案】（1
）（2
）
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及与
对于确定的一种理想气体，
为定值。所以
因为
是温度的单值函数，所以
与温度无关。 是温度的单值函数。
16．某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？
【答案】工质经历相同的两个过程，因此
熵变
在
相同情况下
，
17．朗肯循环采用回热的基本原理是什么？
【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。
18．
若热力学第一定律表达式写作
那么该式的使用条件是什么？为什么？
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时，
系统膨胀功才
等于
相同
。设
由于可
逆过程
由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。
三、计算题
19．如图所示，有一直立放置的气缸，在活塞和重物的重量作用下，气缸中氮气的压力为温度为
容积为
现突然从活塞上拿去一块重物，使活塞对气体的作用力降为
气
体发生膨胀推动活塞上升。设比热容为定值，膨胀过程中气体和外界的热交换可以忽略不计，试求当活塞和气体重新达到力平衡时气体的温度及气体所作的膨胀功。氮气的气体常数为
热容比为
图
【答案】以气缸中氮气为研宄对象，其状态方程为
：对于绝热膨胀过程，
其状态参数满足
由此可得：
因此，当活塞和气体重新达到力平衡时气体的温度为：
在膨胀过程中，容积变为：
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