2017年兰州理工大学石油化工学院811工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为
【答案】对
2． 在研宄热力系统能量平衡时，存在下列关系式：
【答案】错
3． 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。
4． 活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ）
【答案】对
【解析】根据容积效率的计算结果
提高增压比，将减小容积效率，
（ ）（ ）
所以若要获得较高压力，采用多级压缩、级间冷却的方法，就可以提高压气机的容积效率。
5． 如果多级压缩的分级越多，且每两级之间均设置中间冷却措施，则压气机消耗的轴功将减少的越多。
【答案】对
6． 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）
【答案】对
7． 闭口体统经过一不可逆过程，其熵变化一定大于零。（ ）
【答案】错
【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态，因而闭口系不可逆过程，熵变有可能小于零。
8． 工质吸热后温度一定升高。（ ）
【答案】错
【解析】如果工质边吸热边作功，则温度不一定升高。比如就会出现等温吸热的情况。
9． 容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ）
【答案】错 10．
及
【答案】对
均表示的是状态参数之间的关系式，它们都是状态方程。（ ）
二、简答题
11．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
12．试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时，lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量，为状态量。
反应热是过程量，于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义，热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
13．定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图上定性地分析回热对热效率的影响。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功故循环效率提高。
14．两个质量和比热（cm ）相同，温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
和的固体进行热交换，请推导说明达到热平
图
如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。 直接传热，则平衡温度，有
所以过程不可逆。
15．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不可逆损失。 实际应用中，常采用回热等措施，减小压缩、膨胀中的不可逆损失。
16．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。