2017年北京市培养单位光电研究院814热工基础之工程热力学考研强化模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 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
2． 熵减少的过程是可以发生的。（ ）
【答案】对
【解析】只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。
3． 理想气体不可能进行放热而升温过程。（ ）
【答案】错
【解析】由热力学第一定律
可知，外界对气体做功，可实现气体放热斌且升温的
过程。
4． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）
【答案】错
5． 工质吸热后温度一定升高。（ ）
【答案】错
【解析】如果工质边吸热边作功，则温度不一定升高。比如就会出现等温吸热的情况。
6． 回热循环的热效率比郎肯循环高，但比功比朗肯循环低。（ ）
【答案】对
7． 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】对
【解析】根据容积效率的计算结果
提高增压比，将减小容积效率，
时，则此过程为放热
所以若要获得较高压力，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。
8． 节流过程是一个等焓过程。（ ）
【答案】错
【解析】节流过程中，流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流，处于不稳定状态，因而不能确定各截面的焓 值，所以，尽管节流前后焓不变，但不能把节流过程理解为等焓过程。
9． （1）水蒸气在汽轮机内膨胀作功，水蒸气热力学能的一部分转变为功输出，其余部分在冷凝器中释放，也就是
。（ ）
损失。（ ）
。
（2）水从高山流下，势能转变为动能，总能量守恒，但可用能减少，即（ ）
（4）孤立系统中
（ ）
值不
【答案】（1）错（2）对（3）错（4）错
【解析】（1）因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态，系统就具备做功能力，即冷凝器中释放的能量中，有一部分
，不全部是
。
。根据热力学第一定律，总能量是守恒的，
和
组成。散发到环境大气和传递和
组成的。故题中命题错
为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的，其温度与压力和环境不平衡，所以在
（2）在水从高山流下来的实际过程中，是存在摩擦的，于是有部分机械能（势能加动能）克服摩擦转变成了热能，散发到了环境之中，变成了但是可用的机械能的量减少，即存在
损失。
（3）水壶中烧水，有热量散发到环境大气中，这就是火无，而使水升温的那部分称之为
（3）水壶中烧水，在水与加热热源之间传递的热量由误。
（4）贬值，也即
到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分，所以都是由
值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的，则不会出现能量的值不变，
而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的，不可避免地会发
生能量的贬值，退化成。
10．不可逆过程必然导致摘增加。（ ）
【答案】错
【解析】不可逆过程中熵也可能减小。
二、简答题
11．什么是热力系统？热力系统可分为几类？
【答案】通常根据研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象，这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统；简单系统、绝热系统和孤立系统；均匀系统和非均匀系统；单元系统和多元系统等。
12．绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：，（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝）是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功； （2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界； （4）孤立系。
13．什么是制冷系数？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
14．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。
15．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
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵