2016年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学(同等学力加试)考研复试题库
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2016年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学（同等学力加试）考研复试题库（一） ... 2 2016年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学（同等学力加试）考研复试题库（二） . 11 2016年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学（同等学力加试）考研复试题库（三） . 21 2016年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学（同等学力加试）考研复试题库（四） . 33 2016年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学（同等学力加试）考研复试题库（五） . 43
一、简答题
1． 系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？
【答案】如果认为系统是闭口系，由
如果认为系统是开口系，据题意有：
假设绝热，只要 必定放热。
2． 水蒸气的朗肯循环，其放热过程为定温过程，吸热过程也有部分是等温的，而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？
【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的，卡诺循环热效率也是最高的，但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利，真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少，则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比，在放热过程中，蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小，且工质保持定温，所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容，放热的终了，排气温度仍然高于环境的温 度，所以放热量较高。但是在吸热过程中，蒸汽动力循环吸热过程温度较低，而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体，使气体的平均吸热温度提高，在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下，蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。
3． 什么是制冷系数？试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。
【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值，即
如图所示，逆卡诺循环制冷系数的表达式为：
图
4． 热量和功有什么相同的特征？两者的区别是什么？
【答案】热量和功是能量的不同表现形式，都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。
5． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：
增为：
因此该过程可以实现。
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． 在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用 图进行分析。
图如图所示。
【答案】在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
图
8． 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。
缓慢加热到 （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。 【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。
二、综合分析题
9． 某高压容器含有未知气体，据不完整的记载，可能是氮或氩。今取出一些样品进行试验，5L 气体样品从绝热可逆膨胀到6L 时温度降低了试问能否判断出是何种气体？
【答案】若气体是氮，则因是双原子气体，取定比热容时k=1.4; 若气体是氩，则应是单原子气体，k=1.67。
所以，比较可能的是氮气，而不是氩。
10．某空调系统换热器把压力为100kPa
、流量为
温度。
的空气等压从
冷却到
再与, 求冷却器的散热率和风管内气流压力同为100kPa 的空气流混合进入风管（图）
图
【答案】取冷却器为控制体积建立能量方程
求得
取混合器为控制体积列能量守恒方程和质量守恒方程
联立解得
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