2017年南京工业大学机械与动力工程学院809工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 工质经历一可逆循环，其
【答案】错
2． 理想气体经历一可逆定温过程，由于温度不变，则工质不可能与外界交换热量。（ ）
【答案】错
【解析】如果气体同时与外界有功的交换，就会与外界交换热量，如定温膨胀过程。
3． 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。（ ）
【答案】错
【解析】第二类永动机并不违背热力学第一定律。
4． 熵増原理表明孤立系统的熵总是增加的，极限情况维持不变。（ ）
【答案】对
5． 在非准静态过程中，系统的技术功也可以表示为
【答案】错
6． 制冷系数是大于1的数。（ ）
【答案】错
【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。
7． 闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少。（ ）
【答案】错
8． 闭口绝热过程系统工质的熵不可能减少。（ ）
【答案】对 【解析】
9． 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式：
【答案】错
【解析】只要是理想气体，就满足迈耶公式。
10．实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。（ ）
【答案】对
而工质经历一不可逆循环，其（ ） （ ） （ ）
【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说，采用回热后，平均吸热温度升高，于是热效率也得到提高。
二、简答题
11．某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？
【答案】工质经历相同的两个过程，
因此熵变
在相同情况下，相同。设
由于可逆过程
由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。
12．水蒸气的朗肯循环，其放热过程为定温过程，吸热过程也有部分是等温的，而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？
【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的，卡诺循环热效率也是最高的，但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利，真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少，则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比，在放热过程中，蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小，且工质保持定温，所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容，放热的终了，排气温度仍然高于环境的温 度，所以放热量较高。但是在吸热过程中，蒸汽动力循环吸热过程温度较低，而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体，使气体的平均吸热温度提高，在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下，蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。
13．什么是可逆过程？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。
14．绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：
，（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝）
是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功；
（2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界；
（4）孤立系。
15．
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。
16．
三块相同的金属块被加热到温度第一块迅速被冷却到环境温度环境中缓慢冷却到再被冷却到环境温度其熵变为其熵变为第三块先与温度为试说明这三个过程
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其熵变为的大小关系。 第二块在的热源接触，达到平衡后【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，
17．实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里？如何减少？
【答案】（1）空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温，其工作原理图如1所示，图如图2所示。
图 1 图 2
低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机，被绝热压缩提高压力，同时温度也升高，然后 进入冷却器，被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀，压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器，在换热器盘管内定压吸热，从而降低冷室的温度，空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。
（2）实际空气压缩式制冷中，压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦，故存在摩擦损失；冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的，故存在非平衡损失。
（3）要减少这些损失，只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少
相关内容
相关标签