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一、简答题

1． 绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，同样产生功，是否违反第一定律？第二定律？

【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。 （1）绝热节流过程中，

根据热力学第一定律

知：

（2）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。

2． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。

【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。

3． 多变过程是否概括了所有热力过程？

【答案】

多变过程是指状态变化规律符合

的过程，每个特定的多变过程具有一个

不变的指数n ，即多变指数。显然，还存在不一定满足上述规律的热力过程。

4． 如图1所示为湿空气中水蒸气的图，A 、B 两点在同一条等压线上，试在图中标出两点的露点温度， 比较两点相对湿度的大小。

图1

【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等，如图2所示，均等于相对湿度不等：

但是两点的

图2

5． 综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环，请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律？

【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价，以作功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压差为前提，否则消耗的热能再多，倘若没有必要的压差条件，仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见，压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，作功是目的，放热是基础。

6． 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言，温度的关系如何？用数学表达式说明。

【答案】（1）（2）

对于确定的一种理想气体，为定值。所以

因为

是温度的单值函数，所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

及与

7． 在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中，哪些量是状态量？哪些量是过程量？

【答案】

是状态量；

是过程量。

8． 为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应？

【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温，所以呈现节流冷效应。

二、综合分析题

9． 水在水的密度改变

时等温压缩系数（假设

与密度无关）。

试问该温度下必须加多大压力才能使

【答案】根据定义

即在恒温时积分得

根据题意

所以

10．气缸内有R134a 过热蒸气2kg ，参数为350kPa 、

冷却成温度仍为干度为的

气液两相混合物，若活塞与气缸的摩擦可忽略不计，求过程中R134a 的放热量。

【答案】取气缸中R134a 为闭口系，据题意，过程中缸内压力为常数pizpazSSOkPa 。查R134a 热力性质表， 350kPa 、

时：

能量方程：

11．己知进入汽轮机水蒸气的

焓

kg 、流速

时对外界所作的功。若蒸汽流量为

【答案】由稳定流动能量方程式

据题意，

所以1kg 蒸汽所作功

每小时所作的功为

汽轮机的功率

12．欲使压力为

若喷管效率为

温度为则要求

的空气绝热流过一喷管，进入压力为

的空间，环境温度

流

速

求汽轮机的功率。

流出汽轮机时蒸汽的

焓

时：

散热损失和位能差可略去不计。求1 kg 水蒸气流经汽轮机

（1）选择恰当的喷管型式；

（2）计算出口压力、出口温度、出口流速、出口马赫数； （3）计算流过lkg 空气的熵产及拥损； （4）把拥损表示在T-s 图上。