2016年沈阳建筑大学市政与环境工程学院工程热力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，
初压，p 为终压，则最佳增压比为：
3． 气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？
【答案】由题意可知
，
此时的马赫数
故要使超音速气流加速，必
须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。
4． 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？
【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
5． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有：增为：
因此该过程可以实现。
6． 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
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则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
等于
7． 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少？
【答案】
，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数„
应减少。
8． 试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。
【答案】对未饱和空气，干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知，虽然总压力保持不变，由于空气含湿量的增加，水蒸气的分压力是不断增加的，因而通常湿球温度高于露点温度，同时由于蒸发的冷却作用，湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气，三者温度都相同。
二、综合分析题
9．
某热机在每个循环中从
温热源假设分别排出：（1）
的高温热源吸收
（2）
可逆。
不可逆。
不可能。
, 可逆。
不可逆。 不可能。
。
可逆。
不可逆。
不可能。
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的热量和可逆地向（3）
的低
热量。请用两种方
法计算证明，在这三种情况中，哪个是不可逆的、哪个是可逆的和哪个是不可能的？并对不可逆循环计算出其不可逆损失，大气环境温度
【答案】采用孤立系统熵增原理证明： （1）（2）（3）（4）
采用卡诺定理证明：（1）（2）（3）（4）（1）（2）（3）（4）
采用克劳修斯积分计算证明：
10．
在两个恒温热源之间工作的动力循环系统其高温热源温度
循环中工质吸热过程的熵变
热过程的熵变
（1）判断该循环过程能否实现；
（2）求吸热过程和放热过程的熵流和熵产。 【答案】（1）循环热效率
相同恒温热源之间的卡诺循环热效率
所以循环有可能实现，且循环不可逆。
（2）取循环的工质为系统，吸热过程中系统满足熵方程：恒定的，所以
放热量
吸热量
低温热源温度
工质放
由于热源温度是
同样，放热过程中工质需满足
因此
11．试计算丙烷在
和
时的燃烧热。假设燃烧产物中的水是气相。
查表得，丙烷气体丙烷等的热焓差
代入燃烧热计算式，得
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【答案】丙烷燃烧反应方程式为
时的燃烧焓（在燃烧产物中为气体）