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一、简答题

1． 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

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。

相等，而

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？

和的湿空气，哪个状态

【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。

室温下，

制冷温度为

3． 某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜，在

时，制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时，

4． 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，

所以不可能实现。

代入题中两式，

可见，（1）式正确。

5． 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少？

【答案】

，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数„

应减少。

6． 两个质量和比热（cm ）相同，温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。

【答案】该热交换过程如图所示。

和的固体进行热交换，请推导说明达到热平

图

如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。 直接传热，则平衡温度，有

所以过程不可逆。

7．

三块相同的金属块被加热到温度

环境中缓慢冷却到

再被冷却到环境温度

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

如何变化？

其熵变为的大小关系。

第二块在

第三块先与温度为的热源接触，达到平衡后

【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，

8． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的

【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空

气的焓

升高，相对湿度

由于

不变和

增大而下降，含湿量

由于混合气体的成

分未改变而不变。

二、综合分析题

9． 某人声称发明一个循环装置，在热源

及冷源

之间工作，若

该装

置能输出净功1200 kJ, 而向冷源放热600 kJ, 试判断该装置在理论上是否有可能？

【答案】据能量守恒原理，装置内工质自高温热源吸热

装置热效率

在同温限的恒温热源间工作的卡诺循环热效率为

比较

10．空气初态为

相同，

各级多变指数均为缩空气

求：

压气机耗功及排气温度是多少？

可知，此装置有可能实现，是一不可逆热机。

经三级压缩，压力达到

设空气进入各级气缸时温度

各级中间压力按压气机耗功最小原则确定。若压气机每小时产出压

（1）各级排气温度及压气机的最小功率； （2）倘若改为单级压缩，多变指数n 仍为

【答案】（1）压气机耗功最小时各级压力比相等，且为

各级排气温度相等

各级耗功相同，故压气机耗功率为各级功率

之和

（2）单级压缩排气温度

功率