2018年山东理工大学交通与车辆工程学院826工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、判断题
1．
表达式
【答案】对
2． （1）水蒸气在汽轮机内膨胀作功，水蒸气热力学能的一部分转变为功输出，其余部分在冷凝器中释放，也就是。（ ）
损失。（ ）
。（2）水从高山流下，势能转变为动能，总能量守恒，但可用能减少，
即
（ ）
（4
）孤立系统中（ ）
值【答案】（1）错（2）对（3）错（4）错 【解析】（1）因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态，系统就具备做功能力，
即
在冷凝器中释放的能量中，
有一部分，不全部是。
。根据热力学第一定律，总能量是守恒的，
和组成。散发到环境大气和传递
和组成的。故题中命题错不为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的，其温度与压力和环境不平衡，所以（2）在水从高山流下来的实际过程中，是存在摩擦的，于是有部分机械能（势能加动能）克服摩擦转变成了热能，散发到了环境之中，
变成了但是可用的机械能的量减少，
即存在损失。 适用于任意热力过程。（ ） （3）水壶中烧水，有热量散发到环境大气中，这就是火无，
而使水升温的那部分称之为（3）水壶中烧水，
在水与加热热源之间传递的热量由误。
（4
）
贬值，也即到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分，所以都是由值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的，则不会出现能量的值不变，而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的，不可避免地会发生能量的贬值
，
退化成。
3． 工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。（ ）
【答案】错
4． 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。（ ）
【答案】对
5． 压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响。
【答案】对
【解析】有余隙容积后，如生产増压比相同、质量相同的同种压缩气体，理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。
6． 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ）
【答案】错
7． 喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（ ）
【答案】对
8． 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。（ ）
【答案】对
【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说，采用回热后，平均吸热温度升高，于是热效率也得到提高。
9． 露点温度其值等于空气中水蒸气分压力对应的饱和温度。（ ）
【答案】对
10．热力系是指所有参与热力过程的物体群。（ ）
【答案】错
二、简答题
11．理想气体进行定温膨胀时，可从单一恒温热源吸入的热量，将之全部转变为功对外输出，是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾？
【答案】热力学第二定律的开尔文叙述为：不可能从单一热源吸热，并使之完全变为有用功而不引起其它变化。在理想气体定温膨胀的过程中，因为热力学能不变，故可以将其从单一恒温热源吸入的热量全部转变为功对外输出，但是在这个过程中，工质的状态发生了变化，所以并不违反热力学第二定律的开尔文叙述。虽然表面上看来是热源的热量全部转变为了功，但是输出的
功实际上是由热源的热量中的可用部分和工质中的减少量两部分组成的。
12．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。
13．—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。
14．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。
15．如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却
，初压，p 为终压，则最佳增压比为：
16．试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。
【答案】机理如图所示。
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