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一、名词解释

1． 理想气体与实际气体。

【答案】二者差异在体积和作用力上，理想气体分子本身无体积，分子间无作用力，而实际气体恰恰相反。

二、简答题

2． 试述下列各项中两个概念之间的区别：

（1）闭口系统和孤立系统。 （2）绝热过程和定熵过程。 （3）可逆循环和逆向循环。

【答案】（1）闭口系是指系统与外界没有物质交换；而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。

（2）绝热过程指过程中，系统与外届没有热量交换；而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程，但不可逆的绝热过程不是定熵过程。

（3）可逆过程是指系统经过一个过程后，可以使得系统和外界同时恢复到初始状态，而不引起变化的过程，而逆向过程是指过程的方向在

3． 若热力学第一定律表达式写作

图上定性地分析回热对热效率的影响。

图或

图上是逆时针。

那么该式的使用条件是什么？为什么？

【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时，系统膨胀功才等于

4． 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

与未采用回热的循环相比，循环净功故循环效率提高。

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不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，

5． 试述准静态过程与可逆过程的区别。

【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完成某一热力过程后，再沿原路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。

（2）要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡，且不存在任何耗散损失，在过程中没有任何能量的不可逆损失；准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡，在进行中系统与外界可以有不平衡势差，也可能有耗散现象发生，只要系统内部能及时恢复平衡，其状态变化还是准静态的。

（3）可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的，准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。

（4）可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。

（5）实际过程总是在温差、压差作用下变化的，实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点：对于热力系统而言，两个过程都是由一系列平衡态所组成的，在曲线表示，都可用确定的状态参数变化描述过程。

6． 试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。

【答案】根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式

和第二表达式

导

出，在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式，故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无关，与过程是否可逆也无关。

7． 如图所示设备称为收缩喷管，

是一种使气流速度增大的设备。压力为于音速

的速度

根据质量守恒原理

略不计。若取喷管为系统，问是什么系统？

图上都能用连续

温度为的气流以低

流入喷管，在喷管内膨胀，压力和温度下降，流速升高，

流出喷管。所

此外可以认为气流流经喷管时散热可忽

图

【答案】开口绝热系。

三、计算题

8． 水蒸气稳定地流经直径为76m 的绝热水平管道，则得管内某一截面上蒸汽的压力和温度分别为

和

在另一截面上相应的参数为

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和

试求：（1）蒸汽在两截面处的流动速度 （2）质量流量

（3）可用能损失（环境温度为水蒸气热力性质表如表所示。

）。

表

【答案】（1）根据题意可知：

流动方程为：又因为

所以由

可得：

将上式与’

联立，解得：

（2）质量流量为：

（3）流动过程中的可用能损失为：

9． 气缸内的正丁烷

积为得初、终态

【答案】

因为初态

理想气体等温过程下

从

终态

所以在过程中可以近似把正丁烷当做理想气体。

所以过程功为：

10．燃气以

（1）计算理论出口温度

的状态进入燃气轮机，出口压力为

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被可逆等温压缩到

临界温度

若初始时体查况N-O 图，

试求过程功。已知，正丁烷临界压力