2018年福州大学石油化工学院825工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 刚性绝热容器分隔成两部分（图，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。问：（1）取气体为系统，若突然抽去隔板，系统是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块，气体（系统）是否作功？（3）上述两种情况从初态变化到终态，
其过程是否都可在
图上用实线表示？
【答案】（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能量传递输出边界，也就没有作图功。
（2）系统仍不作功。 （3
）第一种情况不能在板数量是有限值，
则过程不能在穷小，
则过程可以在
图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔图上用实线表示；若隔板数量无穷多，且每两块隔板间距离无
图上用实线表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很
快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一 点表示，无穷多的点连成一条实线。
图
2．
迈耶公式蒸气？
【答案】
因为迈耶公式
的推导中应用了理想气体的性质，所以迈耶公式一般适用
于理想气体，故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外，地球大气压力较低，大气中的水蒸气的分压力更低一些，所以可将大气视为理想气体混合物，故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
3． 试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
【答案】孤立系熵增原理是指，膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生，理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的，所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
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是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地球大气中的水
二、计算题
4． 有一台气体发动机，
工质从初态②定容加热过程2-3, 定容升压比为
要求:（1
）把该循环表示在（2
）用哪个大，为什么？
【答案】（1
）该循环的
图和
图如图所示。
出发按下列过程工作：①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力
图和
图上。
④定压放热过
程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值，经绝热指数为
等参数表示该循环的热效率。
（3）若在相同比缩比下，有一个定容加热的活塞式内燃机循环，试比较这两个循环的热效率
图
（2
）由于
依题意可知该循环的燃烧热效率为：
又因为：
代入上式后可得燃烧热效率为：
（3）两个循环如图所示。
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图
内燃机循环
显然
而两循环的吸热量相同，所以，内燃机循环热效率小。
温度
含湿量
第二股的
5． 有两股湿空气合流，第一股的流量为
流量
为
温
度
含湿
量
求混合后湿空气的焓、含湿量和温度。
【答案】法一由题意可知，第一股湿空气质量成分为：
折合的气体常数为：
第一股湿空气的质量流量为：
于是可得空气和水蒸气的质量流量分别为：
同样可求得第二股湿空气流的参数为：
由湿空气的焓的计算公式秒流过的焓
分别为：
可得第一股和第二股湿空气每
如湿空气在混合前后的大气压
力
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