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一、判断题

1．

因

对定温过程有

所以定温过程的吸（放）热量无法计算。（ ）

【答案】错

【解析】

2． 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程，其多变指数n

满足过程（ ）

【答案】对

3． 工质经历一可逆循环，其

【答案】错

4． 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）

【答案】对

而工质经历一不可逆循环，其

（ ） 时，则此过程为放热

是在定压情况下适用的，而在定温过程时不适用。

二、简答题

5． 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。

6． 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。

7． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的如何变化？

【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。

8． 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

，

差、开口系与外界交换的轴功。

是机械能形式，三者分别代表进出口工质的动能差、热能

三、计算题

9． 对理想气体多变过程，试推导下列计算式（必须给出推导过程）。假设比热容与温度无关。

（1）初终状态基本状态参数间的关系。 （2）内能变化量。 （3）焓的变化量。

（4）熵的变化量（三个计算式）。 （5）过程功。 （6）技术功。 （7）过程热量。 （8）多变过程的比热。 【答案】设状态1

:

（1

）依据理想气体状态方程

状态2

:

可知，初终状态基本状态参数间的关系为：

（2）内能变化量为：

（3）焓的变化量为：

（4）熵的变化量为：

（5）过程功为：

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（6）技术功为：

（7）过程热量：

因为

且

所以

代入后可得过程热量为：

（

8）由（3）可知过程比热容为：

10．如图所示，为测定某气体的定压比热容器初始状态为真空，管道的压力、温度为过程容器的温度

即可确定

和

和定容比热，有人提出下面的实验方案，如图所示。

实验时，打开阀门向容器内充气，并测定充气

值。试研宄上述方法理论上的正确与否？若容器的初始状态不

可认为

为常数

，为气体常

是真

空，实验又该如何进行

？该

气体的比内能和比焓只

是温度

的函数且

满足

和之间又满足迈耶公式

数，气体的状态方程为

图

【答案】取容器为开口系统，由热力学第一定律可知：

因为

忽略位功能，则

所以：

对上式两边同时积分，得：