2018年北京市培养单位材料科学与光电技术学院814热工基础之工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、判断题
1． 工质吸热一定温度升高。（ ）
【答案】错
2． 工质经历一可逆循环，其
【答案】错
3． （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
而工质经历一不可逆循环，其
（ ）
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。
4． —台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。（ ）
【答案】对
5． 闭口体统经过一不可逆过程，其熵变化一定大于零。（ ）
【答案】错
【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态，因而闭口系不可逆过程，熵变有可能小于零。
6． 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。
7． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）
【答案】错
8．
热力学第一定律解析式
【答案】错 【解析】
及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）
只适用于准静态过程，即
对于可逆和不可逆过程都适用，但
对于可逆适用，对不可逆过程则不一定适用。
9． 理想气体在绝热容器中作自由膨胀，
则气体温度与压力的表达式为
【答案】对
10．
在
时，干球温度t
湿球温度
和露点温度不相等。（ ）
（ ）
【答案】错
二、简答题
11．某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，
如
消耗的最小有用功，
如冷量
12．试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。
【答案】机理如图所示。
图
空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环，外界对热机作功，从低温热源吸热，向高温热源放热。
制冷时，室内作为高温热源，热量被吸走，降温，达到制冷目的；制热时，室内作为低温热源，吸收热量，升温，达到制热目的。
13．膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？
【答案】对流动工质，微分形式能量方程：
所以有
14．理想气体进行定温膨胀时，可从单一恒温热源吸入的热量，将之全部转变为功对外输出，是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾？
【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为：不可能从单一热源吸热，并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中，因为热力学能不变，故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出，但是在这个过程中，工质的状态发生了变化，所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功，但是输出的
功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中的减少量两部分组成的。
15．试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。
【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。
16．在温度为的环境中，质量热升温至环境温度损失大小。
【答案】
过程的
图如图所示。
试在
和第二表达式
导
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
温度为的冰自周围环境吸热融化为水，再继续吸
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
17．试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完
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