2018年宁波大学海运学院931工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． —个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？比热力学能又怎样变化？
【答案】室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。
2． 如图所示，
分别为
图上的圆周上的四个点，是比较
与
的大小。
图
【答案】由热力学第一定律可知
，因为热力学能又根据
图，
有
是状态参数，只和状态有关，所以
：
所以有
：
3． 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
不变，故
4． 在T -s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。
【答案】如图所示。
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图
为等熵过程，有为等压过程
，有：
所以
：
等熵过程中的技术功与等
压过程中吸热量相等，如图中阴影部分。
5． 测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的？如何球的绝热截留系数？
【答案】任意选定一种实际气体，
使其通过装有多空塞的管道，令高压端的压力和温度稳定在和
相应的
而在低压端，调节阀门开度，通过改变流量得到不同的压力
然后将
这些点画在
图上
，得到
并且得到
因为
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验，
即
可得到一系列的等焓线
，图中等焓线上任一点的斜率
即为
6． 什么是制冷系数？试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。
【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值，即如图所示，逆卡诺循环制冷系数的表达式为：
图
7． 有一发动机工作于该发动机能否实现？
【答案】
的高温热源及的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问
故不可能实现。
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8． 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。
可知，
代入题中两式，
二、计算题
9． 由绝热材料包裹的导热杆两端分别与温度为的热流量
等于流出导热杆的热流量
的热源相连，如图所示。热量通过导热杆从时，杆子处在非平衡稳定状态。
热源T 2流向T 1。假定两热源的热容量足够大，排出或吸收热量不致改变其温度。当流进导热杆
问：（1）以导热杆为系统，系统的熵变、熵流和熵产是多少？为什么？ （2）以两热源和导热杆为系统，系统的熵变、熵流和熵产是多少？为什么？
图
【答案】（1）以导热杆为系统的话，因为杆子处于非平衡稳定状态，所以系统的熵变为零，
也即
热量通过导热杆从热源流向
所以可以求得熵流为：
所以熵产为：
（2）如果以两热源和导热杆为系统，因为系统是孤立系统，与外界没有质量、能量交换，则