2017年河北科技大学机械工程学院828工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。（ ）
【答案】错
2． 气体膨胀时一定对外做功，而被压缩时则一定消耗外功。（ ）
【答案】错
【解析】气体向真空自由膨胀的时候就不做膨胀功。
3． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）
【答案】错
4． 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。
5． 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
6． 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和，或当场大气压减去真空度。（ ）
【答案】对
7． 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
8． 热力学第一定律解析式
【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． 工质吸热一定温度升高。（ ）
【答案】错
10．孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。（ ）
【答案】对
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及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）
【解析】根据熵増原理，孤立系统熵必定增加或不变。
二、简答题
11．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，
12．试述下列各项中两个概念之间的区别：
（1）闭口系统和孤立系统。 （2）绝热过程和定熵过程。 （3）可逆循环和逆向循环。
【答案】（1）闭口系是指系统与外界没有物质交换；而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。
（2）绝热过程指过程中，系统与外届没有热量交换；而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程，但不可逆的绝热过程不是定熵过程。
（3）可逆过程是指系统经过一个过程后，可以使得系统和外界同时恢复到初始状态，而不引起变化的过程，而逆向过程是指过程的方向在图或图上是逆时针。
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
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。
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
即为
14．压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少？
【答案】
，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数„
应减少。
15．蒸汽动力循环中，蒸汽轮机排气压力个局部来看，在初态不变的前提下，装置全局分析，并非越低越好。
因为，
降低，必然要求凝汽器真空度升高，从而凝汽器换热面积增大，冷却水量增对，冷
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是否越低越好？降低有哪些限制？
【答案】蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这
越低，蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多，当然有利。但是从
却管径增大，使得冷却水泵耗功增加，导致制造成本、初投资和运行费用增加。
综合考虑这些因素，
降低未必带来整体装置经济性增加，这是一个经济性限制。还有蒸汽
降低，取决于排气温度是否降低，这个
必须在零度以上。
左右，这是降总要比冷却水温
轮机排汽为饱和湿蒸气，
排汽压力
高，才能有效冷却放热，而冷却水温度只能维持在低的传热学限制。还有个限制就是如果
综合这些因素之后，排汽温度大约为30摄氏度左右。所以大约为
太低了，则会造成y 2升高，导致汽轮机低压缸末级蒸汽
湿度过大，不利于汽机安全运行。
16．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。 17．某完全气体初态压力为在
经绝热节流后压力为为
节流后
18．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
，
差、开口系与外界交换的轴功。
是机械能形式，三者分别代表进出口工质的动能差、热能
设环境压力为
且
请
图上画出三条等压线，并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么？ 【答案】
三条等压线如图所示。节流前
损失即作功损失：
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