2018年山东建筑大学热能工程学院936工程热力学B考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 为什么图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
有
为图上定容曲线斜率，该【答案】对定容过程，
根据斜率与比热成反比例。
对定压过程，
根据热成反比例。 有为图上定压曲线斜率，该斜率与比
因为定压比热容大于定容比热容，
所以可知过图上任一点的定容线陡于定压线。
和的湿空气，哪个状态 2． 什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为
的露点温度较高？
【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
的湿空气
：
则有所以两个状态的露点温度相等。
3． 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。
4． 综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环，请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律？
【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价，以作功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压差为前提，否则消耗的热能再多，倘若没有
必要的压差条件，仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见，压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，作功是目的，放热是基础。
5． 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。
6． 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
7． 给出“热”和“功”的定义，并分析其异同。
【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量，功是热力系流通过边界而传递的能量，而全部效果可表现为举起重物。
相同点：二者均为过程量，都通过边界传递。
不同点：功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功过程中往往伴随着能量形式的转化；热则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递，传热过程中不出现能量形式变化，功转变成热是无条件的，而热转变成功是有条件的。
8． 在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。
【答案】一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内，而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能，故空气温度降低，人感到凉爽。
随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内 的温度不会越来越低。
9． 试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。
和第二表达式导【答案】
根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式
关，与过程是否可逆也无关。
10．
试证明在压缩比
【答案】
出，在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式，故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，
因为
温度区间 到）内，
将大大高于 远远高于而在相同
二、计算题
11．有一台气体发动机，工质从初态
②定容加热过程2-3, 定容升压比为
要求:（1
）把该循环表示在（2
）用
哪个大，为什么？
【答案】（1
）该循环的
图和图如图所示。
出发按下列过程工作：①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力 图和图上。 ④定压放热过程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值，经绝热指数为等参数表示该循环的热效率。 （3）若在相同比缩比下，有一个定容加热的活塞式内燃机循环，试比较这两个循环的热效率
图
（2
）由于依题意可知该循环的燃烧热效率为：
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