2017年北京市培养单位国家空间科学中心814热工基础之工程热力学考研题库
● 摘要
一、判断题
1． 平衡状态是指在没有外界作用的条件下，热力系宏观性质不随时间变化的状态。（ ）
【答案】对
2． 熵减小的过程不能发生。（ ）
【答案】错
3． 工质经历一可逆循环，其
而工质经历一不可逆循环，其（ ）
【答案】错
4． 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。（ ）
【答案】对 【解析】根据熵増原理，孤立系统熵必定增加或不变。
5． 闭口绝热过程系统工质的熵不可能减少。（ ）
【答案】对 【解析】
6．
及
均表示的是状态参数之间的关系式，它们都是状态方程。（ 【答案】对
7． 在研宄热力系统能量平衡时，存在下列关系式：
（ 【答案】错
8． 不可逆过程必然导致摘增加。（ ）
【答案】错
【解析】不可逆过程中熵也可能减小。
9． 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。（ ）
【答案】错
10．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ）
【答案】错
）
）
二、简答题
11．膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？
【答案】对流动工质，微分形式能量方程：
所以有
12．一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。
13．在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用
图进行分析。
图如图所示。
【答案】在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是
图
14．若热力学第一定律表达式写作
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
15．试验证下列热力学关系式哪一个正确？
【答案】根据理想气体状态方程可得：
可见，（1）式正确。
16．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。
17．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。 可知，
代入题中两式，
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