2018年河南理工大学安全科学与工程学院863工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． —个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？
【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。
2．
压力为
比体积为
的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸
内，如图所示，现移去活塞上的重物，气缸内气体膨胀，待气体达新的平衡状态，活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功，有人计算如下：
对不对? 为什么？
图
【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的，虽然气体最终重又达到平衡状态，但在这两个平衡态之间 经历的状态无法描述，
因此用
计算过程功是错误的。考虑到气
体膨胀的后果是体积增大，把活塞上推了 L ，过程中排斥大气，大气对活塞的作用力是该力被移动了距离L ，
所以功为
这个功只可能是由气体作出。虽
然结果一样，但两个解题过程基于的概念不一样，前者是错误的。
3． 写出熵和焓的定义式，
理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式
：
焓的定义式
：
理想气体定容过程焓的变化：
二、计算题
4． 有空气，
初态参数为
经历一可逆多变过程膨胀到
问此过程的多变指数多少，膨胀功多少？工质热力学能变化多少？ 【答案】
由多变过程方程
可得：
其中
，
所以多变指数为：
过程的膨胀功为：
工质热力学能变化为：
5． —
刚性透热容器容积
内有温度
压力O.IMPa ，相对湿度0.6的湿空气。问对此容器时，饱和蒸汽压力为
：
充入2kg 干空气后，容器内空气的相对湿度、含湿量及水蒸气分压力各变化多少？
【答案】
容器内原来湿空气状态。湿空气的分压力为
：可得含湿量为：
容器内干空气质量和水蒸气质量分别为：
充入干空气2kg 后，
现在容器内干空气质量为不变。
现湿空气的含湿量为：
干空气分压力、水蒸气分压力及相对湿度分别为：
同样容器内总压力升高，温度
总压力
：或：
相对湿度不变，水蒸气分压不变，这说明通过对湿空气加压，容易去湿。
三、综合分析题
6． 证明绝热过程方程式。
【答案】能量方程
：由于
代入得
即整理得可得
上式即为绝热过程方程式。
7． 在恒容弹式量热计中，
测得某液态烃在
表示。假定该燃料在内燃机内用下进入内燃机，
离开时废气的温度
燃料燃烧需从冷却水套中移除多少热量？ 【答案】在弹式量热计中进行的基准反应为
为方便计算，取
由题给
所以
即
的
时的燃烧热为
如果
该烃的组成可用式
试问
的过量空气可以完全燃烧，
空气与燃料混合物在
燃料燃烧时内燃机可做功
则燃料相对分子质量因反应在定容下进行，忽略液体容积
而由反应式得
在内燃机中进行的反应为