2016年浙江工业大学动力工程及工程热物理专业基础和专业综合知识之工程热力学考研复试题库(1)
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，如消耗的最小有用功，如冷量
3． 给出“热”和“功”的定义，并分析其异同。
【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量，功是热力系流通过边界而传递的能量，而全部效果可表现为举起重物。
相同点：二者均为过程量，都通过边界传递。
不同点：功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功过程中往往伴随着能量形式的转化；热则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递，传热过程中不出现能量形式变化，功转变成热是无条件的，而热转变成功是有条件的。
4． 有时为获得较高压力的压缩气体，往往采用多级压缩，问采用多级压缩有何好处？
【答案】采用多级压缩，可以使每一级的增压比不是很大，从而大大提高压缩机的容积效率。另外，采用多级压缩可以采用中间冷却措施，使高压级的压缩终温不会很高，少耗功。
5． 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的图，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：
6． 试述准静态过程与可逆过程的区别。
【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完成某一热力过程后，再沿原路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。
（2）要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡，且不存在任何耗散损失，在过程中没有任何能量的不可逆损失；准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡，在进行中系统与外界可以有不平衡势差，也可能有耗散现象发生，只要系统内部能及时恢复平衡，其状态变化还是准静态的。
（3）可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的，准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。
（4）可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。
（5）实际过程总是在温差、压差作用下变化的，实际过程是偏离可逆过程的准静态。
相同点：对于热力系统而言，两个过程都是由一系列平衡态所组成的，在
曲线表示，都可用确定的状态参数变化描述过程。
图上都能用连续
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． lkg 理想气体，从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力，如一个是可逆过程，另一个是不可逆过程，试:（1）画出两过程的【答案】（1）图及图和图；（2）比较两过程膨胀功的大小。 图如图所示。
图
二、综合分析题
9． —台汽油机的压缩比为9, 压缩前气体的参数为的压力和循环的热效率。
循环的最高温度为假定循环按定容加热理想循环进行，燃气性质近似与空气相同。利用气体的热力性质表，求气体膨胀后
图
【答案】由题意，如图所示，状态1:查由空气热力性质表，得
据理想气体状态方程式
状态2: