2017年中国矿业大学(徐州)力学与建筑工程学院501工程热力学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1． 节流。
【答案】指工质流过阀门等节流部件时流动的界面突然收缩，压力发生降低的现象。
二、简答题
2． 什么是可逆过程？经历一个不可逆过程后，系统是否还能恢复原来的状态？为什么？
【答案】若系统在完成某一过程后，能够沿着该路径逆行而使系统及外界都回复到原来的状态，没有其他任何变化，则称此过程为可逆过程，否则则为不可逆过程。经历一个不可逆过程后，系统是能够恢复到原来的状态的。所谓不可逆过程，是指完成一个过程后，系统和外界不可能同时恢复到原来的状态，所以只有系统本身恢复到原来的状态是可能的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复到原来的状态。
3． 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。
图上定性地分析回热对热效率的影响。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功故循环效率提高。
4． 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
图，用各点的状态参数写出：
（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 （2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图如图所示。
（1）参考
郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环
图，可以得到：
的定压加热过程，吸热量：
的过程，在冷凝器中进行，放热量：
做工量：
朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为
汽轮机中，做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩，接受功量为
相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：
（2）参考上面的压缩机耗功为：制冷系数为：
图，可以得到：
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：
5． 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图或图上是逆时针。
6． 供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为：
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，所以
7． 试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。
【答案】机理如图所示。
不变，故
图
空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环，外界对热机作功，从低温热源吸热，向高温热源放热。
制冷时，室内作为高温热源，热量被吸走，降温，达到制冷目的；制热时，室内作为低温热源，吸收热量，升温，达到制热目的。
三、计算题
8． 某汽缸中盛有气体，首先经历一不可逆过程，从温度为能增加
交换，已知热源经历上述两个过程后熵变化
求：（1）第一不可逆过程中气体对外所做的功。
（2）第二可逆过程中气体与热源交换的热量，气体所完成的功量。 【答案】（1）依据闭口系热力学第一定律气体对外所做的功为：
（2）因为
所以：
其中，
所以
的热源中吸取
的热量，其内热源发生热
然后再经过一可逆过程，使气体恢复到初态，
该过程中只有气体与
第一个不可逆过程热源熵变为：
又因为
所以第二个过程的熵变为：
又由
可求得：
则气体放热
即：
即第二个可逆过程热源吸热因为
所以气体所完成的功量为：
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