2018年长沙理工大学能源与动力工程学院918工程热力学[专业硕士]考研核心题库
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一、判断题
1． 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ）
【答案】错
2． 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。（ ）
【答案】对
【解析】根据熵増原理，孤立系统熵必定增加或不变。
3．
热力学第一定律解析式
【答案】错 【解析】
对于可逆和不可逆过程都适用，但
只适用于准静态过程，即
对于可逆适用，对不可逆过程则不一定适用。
4． 工质吸热一定温度升高。（ ）
【答案】错
5． 气体膨胀时一定对外做功，而被压缩时则一定消耗外功。（ ）
【答案】错
【解析】气体向真空自由膨胀的时候就不做膨胀功。
6． 湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。（ ）
【答案】错
【解析】相对湿度是水蒸气分压力与相同温度下的饱和压力的比值，因此不同温度下的湿空气的相对湿度没有可比性，不能得到空气中水蒸气含量多少的结论。
7． 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和，或当场大气压减去真空度。（ ）
【答案】对
8． 系统分别经历某可逆和不可逆过程从同一初态到同一终态，则其熵变
【答案】对
【解析】熵是状态量，与过程无关。
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及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）
一定相同。（ ）
9． 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式
：
【答案】错
【解析】只要是理想气体，就满足迈耶公式。
10．对汽油机，压缩比越高越好。（ ）
【答案】错
（ ）
二、简答题
11．明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。
【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：
若中间定压冷却充分，
即可得：
则有：
其中
为
求并令其为零，得：
此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。
12．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。
13．试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。
【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：
式中
，
为开口系与外界交换的热量
；
为开口系控制容积内的储存能的变化量；
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为出口处时工质的焓值、动能及位能
；为进口处工质的焓
值、动能及位能
；为开口系何外界输出的轴功。
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．画出蒸汽压缩制冷系统的
图，并说明各过程是在哪个设备中完成的。
【答案】
蒸汽压缩制冷系统的
图如图所示。
图
其中，
在压缩机中完成；
在冷凝器中完成；
在节流阀中完成；
在冷藏库（蒸发
器）中完成。 15．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
16．定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图上定性地分析回热对热效率的影响。
必定放热。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
故循环效率提高。
17．简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的？克劳修斯不等式如何表达？
【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环，用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环，这些绝热线无限接近，认为组成无穷多个微卡诺循环，如图所示。
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