2018年中国科学技术大学核科学技术学院833热工基础之工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是化学反应的热效应？若反应物和生成物均为理想气体，那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系？
【答案】当系统经历一个化学变化时，当系统只做容积变化功，且所得生成物和反应物的温度相等时，这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。
其中定压热效应为：
定容热效应为：
所以二者有如下关系：
2． 热量和功有什么相同的特征？两者的区别是什么？
【答案】热量和功是能量的不同表现形式，都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。
3． 为什么图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
【答案】对定容过程，
根据斜率与比热成反比例。
对定压过程，
根据热成反比例。
因为定压比热容大于定容比热容，
所以可知过
图上任一点的定容线陡于定压线。
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。
有
为
图上定压曲线斜率，该斜率与比
有
为
图上定容曲线斜率，该
5． 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
6． 对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能），故热力学能是温度的单值函数。
因为
所以焓也是温度的单值函数。
和
的湿空气，哪个状态
7． 什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为
的露点温度较高？
【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
的湿空气
：
则有
所以两个状态的露点温度相等。
的高温热源及
的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问
8．
有一发动机工作于
该发动机能否实现？
【答案】
故不可能实现。
二、计算题
9． 有一台气体发动机，
工质从初态②定容加热过程2-3, 定容升压比为
要求:（1
）把该循环表示在
出发按下列过程工作：①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力
图和
图上。
④定压放热过
程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值，经绝热指数为
（2
）用哪个大，为什么？
等参数表示该循环的热效率。
（3）若在相同比缩比下，有一个定容加热的活塞式内燃机循环，试比较这两个循环的热效率【答案】（1
）该循环的
图和
图如图所示。
图
（2
）由于
依题意可知该循环的燃烧热效率为：
又因为：
代入上式后可得燃烧热效率为：
（3）两个循环如图所示。