2018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基础五套测试题
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2018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基础五套测试题（一） . ... 2 2018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基础五套测试题（二） . . 10 2018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基础五套测试题（三） . . 21 2018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基础五套测试题（四） . . 32 2018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基础五套测试题（五） . . 42
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一、判断题
1． 喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（ ）
【答案】对 2．
及
【答案】对
3． 如果多级压缩的分级越多，且每两级之间均设置中间冷却措施，则压气机消耗的轴功将减少的越多。
【答案】对
4． 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。
5． 在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。（ ）
【答案】对
6． 工质经一不可逆循环后其熵一定增加。（ ）
【答案】错
【解析】工质经一不可逆循环后其熵是不变的。
7．
在图中，理想气体的定压线比定容线陡。（ ）
【答案】错
【解析】
在图中，理想气体的定容线比定压线陡
8． 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。
9． 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。（ ）
【答案】错
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均表示的是状态参数之间的关系式，它们都是状态方程。（ ）
一定相同。（ ）
【解析】第二类永动机并不违背热力学第一定律。
10．不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（ ）
【答案】对
二、简答题
11．在温度为损失大小。
【答案】
过程的
图如图所示。
的环境中，质量
试在
温度为
的冰
自周围环境吸热融化为水，再继续吸
热升温至环境温度
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
12．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。
13．多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？
【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
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14．写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式？
【答案】内能的表达式为
：焓的表达式为
：熵的表达式为
：
或
15．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
16．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。
（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。
17．蒸汽动力循环中，
蒸汽轮机排气压力
个局部来看，在初态不变的前提下
，装置全局分析，并非越低越好。
因为
，
降低，必然要求凝汽器真空度升高，从而凝汽器换热面积增大，冷却水量增对，冷
降低未必带来整体装置经济性增加，这是一个经济性限制。还有蒸汽
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【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
是否越低越好？降低有哪些限制？
【答案】
蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这
越低，蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多，当然有利。但是从
却管径增大，使得冷却水泵耗功增加，导致制造成本、初投资和运行费用增加。
综合考虑这些因素
，