2017年南京航空航天大学能源与动力学院817工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：增为：
因此该过程可以实现。
2． 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
3． 写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式：
4． 试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
【答案】孤立系熵增原理是指，膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生，理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的，所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
5． 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, 其温度相等，
而
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
不变，故
理想气体定容过程焓的变化：
焓的定义式：
不变，故为定压、定温过程。
也不变，此时，物质处于液、气的相平衡, 化学势
6． 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。
7． 有一发动机工作于该发动机能否实现？
【答案】
故不可能实现。
的高温热源及
的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问
8． 在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用
图进行分析。
图如图所示。
【答案】在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是
图
9． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，
初压，p 为终压，则最佳增压比为：
10．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，
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。
二、计算题
11．如图1为一水蒸气动力循环简图。为了提高循环热效率采用了抽汽回热，回热加热器为一表 进入汽轮机的蒸汽压力为3.0MPa , 温度为面式加热器。
汽轮机出口处的压力为0.005MPa ,
抽汽压力为0.5MPa 。抽汽在回热器中放热后全部变为饱和水，通过节流阀后，在冷凝器中与汽轮机排汽混合。设进入锅炉中水（点5）的 温度与回热器中抽汽出口状态（点B ）的温度相同。
在忽略泵功的情况下，试求： （1）画出循环的（2）抽汽量
图。
（3）每千克蒸汽在汽轮机中所作的功。 （4）蒸汽吸热量、放热量和循环热效率。
图1
饱和水与饱和蒸汽相关性质参数如表1所示。
表
1
过热蒸汽性质参数如表2所示。
表
2
【答案】（1）循环的图如图2所示。