2016年西南科技大学土木工程与建筑学院土力学与基础工程工程热力学(同等学力加试)考研复试题库
● 摘要
一、简答题
1． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。
【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：
若中间定压冷却充分，即可得：
则有：
其中
为
求并令其为零，得：
此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。
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． 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：
可知，
代入题中两式，
不变，故
可见，（1）式正确。
4． 试分析下列各热力过程是否为可逆过程，如不可逆，请说明理由，若不一定可逆，说明在什么条件下可逆。
（1）将热量从温度为
的热源缓慢传递给处于平衡状态的
的冰水混合物。
（2）通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。
（3）在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 （4）
的水蒸气缓慢流入一绝热容器与
的液态水相混合。 缓慢加热到
（5）在一定容积的容器中，将定量工质从（2）不可逆。属功转热过程。
（3）不一定可逆，若过程为准静过程则可逆，否则不可逆。 （4）可逆。
（5）不一定可逆，若热源温度随时保持与工质相同，则可逆。
5． 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：
6． 有时为获得较高压力的压缩气体，往往采用多级压缩，问采用多级压缩有何好处？
【答案】采用多级压缩，可以使每一级的增压比不是很大，从而大大提高压缩机的容积效率。另外，采用多级压缩可以采用中间冷却措施，使高压级的压缩终温不会很高，少耗功。
7． 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
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。
焓的定义式：
理想气体定容过程焓的变化：
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
8． 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。
二、综合分析题
9． 如图所示汽缸活塞系统顶部有销钉，使汽缸体积不能超过200kPa 的水
由于加热，水的压力达500kPa , 求过程加热量。
初始时缸内有50kg 压力为
图
【答案】取缸内水为控制质量，从初态到体积达到续加热直到终态3
都是等容的。查水和水蒸气热力性质表，可确定状态1为湿饱和蒸汽由求得
10．
现有压力
的湿蒸汽被引入节流式干度计，
蒸汽被节流到
时，
测得
及
确定状态2也为湿饱和蒸汽，
再由
和
及其他参数；确定终态3各参数，
（状态2）时的过程是等压的，但继
试确定蒸汽最初的干度。
【答案】查饱和蒸汽表，
节流过程，所以
11．容积为
的容器内盛饱和水和饱和水蒸气的混合物，按容积计，各占
. 初态
现
打开容器顶部阀门，
绝热地放汽直至容器内压力
【答案】取容器为控制体积，立能量方程
为止，求：放出的蒸汽量。假设放出
的全部是干饱和蒸汽，其平均焓可近似按初终态平均值计算。
据题意，
忽略宏观运动动能和位能变化，积分得：