2018年长沙理工大学能源与动力工程学院918工程热力学[专业硕士]考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、判断题
1． 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。（ ）
【答案】对
【解析】根据熵増原理，孤立系统熵必定增加或不变。
2． 当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽。（ ）
【答案】错
【解析】当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时，该蒸汽为过热蒸汽。
3． 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。（ ）
【答案】错
【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。
4． 抽气回热循环由于提高了效率，所以单位质量的水蒸气做功能力增加。（ ）
【答案】错
【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出，去加热低温冷却水，这样就使得相同的工质情况下，抽气回热循环做功小于普通朗肯循环，因而单位质量的水蒸气做功能力降低。
5． 在相同工况下，供暖系数一定大于制冷系数。（ ）
【答案】对
6． 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和，或当场大气压减去真空度。（ ）
【答案】对
7． 理想气体绝热节流后温度不变。（ ）
【答案】对
8． 工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变。（ ）
【答案】对
9． 理想气体不可能进行放热而升温过程。（ ）
【答案】错
【解析】
由热力学第一定律
可知，外界对气体做功，可实现气体放热斌且升温的
过程。
10．稳定状态不一定是均匀状态。（ ）
【答案】对
二、简答题
11．
均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温
和
不改变，
杆子任意截面的温度
和
的两物体之间（图）。经验告诉我们，只要
也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态？
图
【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界（温度为
和
的两个物体）的作用下才成立的，
如果撤除
和
的两个物体，杆子各截面将逐渐趋
于均匀一致，所以杆子是处于稳 定状态而非平衡状态。由此可得，平衡必稳定；稳定未必平衡。
12．试述下列各项中两个概念之间的区别：
（1）闭口系统和孤立系统。 （2）绝热过程和定熵过程。 （3）可逆循环和逆向循环。
【答案】（1）闭口系是指系统与外界没有物质交换；而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。
（2）绝热过程指过程中，系统与外届没有热量交换；而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程，但不可逆的绝热过程不是定熵过程。
（3）可逆过程是指系统经过一个过程后，可以使得系统和外界同时恢复到初始状态，而不引起变化的过程，
而逆向过程是指过程的方向在
图或图上是逆时针。
13．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。
有
为图上定容曲线斜率，该
对定压过程，
根据热成反比例。
有为图上定压曲线斜率，该斜率与比
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。
及
与
14．理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言，温度的关系如何？用数学表达式说明。
【答案】（1
）（2
）
对于确定的一种理想气体，
为定值。所以
因为
是温度的单值函数，所以是否越低越好？降低
与温度无关。 是温度的单值函数。
15．蒸汽动力循环中，
蒸汽轮机排气压力
个局部来看，在初态不变的前提下
，装置全局分析，并非越低越好。
因为
，
有哪些限制？
【答案】
蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这
越低，蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多，当然有利。但是从
降低，必然要求凝汽器真空度升高，从而凝汽器换热面积增大，冷却水量增对，冷
降低未必带来整体装置经济性增加，这是一个经济性限制。还有蒸汽
降低，
取决于排气温度是否降低，
这个
必须在零度以上。
左右，这是降
总要比冷却水温
却管径增大，使得冷却水泵耗功增加，导致制造成本、初投资和运行费用增加。
综合考虑这些因素
，
轮机排汽为饱和湿蒸气，
排汽压力
高，才能有效冷却放热，
而冷却水温度只能维持在低的传热学限制。还有个限制就是如果
综合这些因素之后，
排汽温度大约为30摄氏度左右。
所以大约为湿度过大，不利于汽机安全运行。
16．试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
太低了，则会造成y 2升高，导致汽轮机低压缸末级蒸汽
【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。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
17．在稳定流动能量方程式中，哪几项能量是机械能形式？
【答案】稳定流动能量方程为：
上述方程式中
，
差、开口系与外界交换的轴功。
是机械能形式，三者分别代表进出口工质的动能差、热能
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