2017年青岛科技大学机电学院828工程热力学考研题库
● 摘要
一、判断题
1． （1）理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ ）
（2）活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ） 【答案】（1）错；（2）对
【解析】（1）气体的状态需要由两个独立的状态参数来确定，而不是任意两个状态参数即可确定气体的状态。
（2）根据容积效率的计算结果
提高増压比，将减小容积效率，所以
若要获得较高压力，采用多级压缩、级间冷却的方法，就可以提高压气机的容积效率。
2． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）
【答案】错
3． 净流动功的大小仅取决于系统进出口工质状态而与工质经历的过程无关。（ ）
【答案】对
4． 表达式
【答案】对
5． 使系统熵増大的过程必为不可逆过程。（ ）
【答案】错
【解析】熵是状态量，系统熵是否增大只取决于系统初始和终了的状态，与过程是否可逆无关。
6． 在相同工况下，供暖系数一定大于制冷系数。（ ）
【答案】对
7． 不可逆过程必然导致摘增加。（ ）
【答案】错
【解析】不可逆过程中熵也可能减小。
8． 只要系统与外界无功量交换，则功量的畑流必为零。（ ）
【答案】错
适用于任意热力过程。（ ）
9． 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。
10．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
二、简答题
11．三块相同的金属块被加热到温度境中缓慢冷却到被冷却到环境温度
其熵变为其熵变为
第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程
其熵变为的大小关系。
第二块在环
第三块先与温度为
的热源接触，达到平衡后再
【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，
12．什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：
13．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。
14．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。
（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。
缓慢加热到
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。 （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。
15．压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？是否压缩比越高越好？
【答案】定容加热循环
，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。理论
上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，一般汽油发动机的压缩比在之间。
16．lkg 理想气体，从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力，如一个是可逆过程，另一个是不可逆过程，试:（1）画出两过程的
【答案】（1）
图及
图和
图；（2）比较两过程膨胀功的大小。
图如图所示。
图
17．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。
18．简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的？克劳修斯不等式如何表达？
【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环，用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环，这些绝热线无限接近，认为组成无穷多个微卡诺循环，如图所示。