2018年天津商业大学机械工程学院901工程热力学[专业硕士]考研强化五套模拟题
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一、判断题
1． 节流过程是一个等焓过程。（ ）
【答案】错
【解析】节流过程中，流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流，处于不稳定状态，因而不能确定各截面的焓 值，所以，尽管节流前后焓不变，但不能把节流过程理解为等焓过程。
2． 热力系统没有通过外界交换能量，系统的热力状态也可能发生变化。（ ）
【答案】对
【解析】若系统内部发生不可逆过程，则熵增。系统的热力状态发生变化。
3． 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）
【答案】对
4．
不可逆过程可以在
【答案】错
【解析】
准静态过程才可以在
程。
图、
图上表示出来，但是不可逆过程不一定是准静态过
图、
图上表示出来。（ ）
二、简答题
5． 如图1所示，在
图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热
量，放热量，净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。
图1 图2
【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示，其中：吸热量：
面积放热量：
面积
净工量：
面积
做功能力损失：
面积
面积
也即吸热量-放热量；
6． 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。
7．
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
等于
8．
试证明在压缩比
【答案】
相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的
热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，
因为
温度区间
到
）内，
将大大高于
远远高于
而在相同
三、计算题
9． 如图所示，有一直立放置的气缸，在活塞和重物的重量作用下，气缸中氮气的压力为温度为
容积为
现突然从活塞上拿去一块重物，使活塞对气体的作用力降为
气
体发生膨胀推动活塞上升。设比热容为定值，膨胀过程中气体和外界的热交换可以忽略不计，试求当活塞和气体重新达到力平衡时气体的温度及气体所作的膨胀功。氮气的气体常数为
热容比为
图
【答案】以气缸中氮气为研宄对象，其状态方程为
：对于绝热膨胀过程，
其状态参数满足
由此可得：
因此，当活塞和气体重新达到力平衡时气体的温度为：
在膨胀过程中，容积变为：
因此，当活塞和气体重新达到力平衡时气体所作的膨胀功为：
10．有
空气，
初态参数为
问此过程的多变指数多少，膨胀功多少？工质热力学能变化多少？ 【答案】
由多变过程方程
可得：
其中
，
经历一可逆多变过程膨胀到