2018年山东建筑大学热能工程学院936工程热力学B考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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
2． 写出下列计算式的适用条件
：
的减少量两部分组成的。
【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程，或者实际气体的定容过程；②式的适用条件是任意工质的可逆过程。
3． 反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个？写出其定义式。
【答案】
4． 如图1
所示为湿空气中水蒸气的
图，A 、B 两点在同一条等压线上，试在图中标出两点的
露点温度， 比较两点相对湿度的大小。
图1
【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等，如图2所示，均等于相对湿度不等
：
但是两点的
图2
5． 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？
【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。
6． —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。
7．
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
8． 试在义。
【答案】如图所示。
到图和
）内，
将大大高于
远远高于
而在相同
图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
图
压缩比
：
定容升压比
：定压预胀比
：
9． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有
：增为：
因此该过程可以实现。
10．在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中，哪些量是状态量？哪些量是过程量？
【答案】
是状态量
；
是过程量。
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
二、计算题
11．—
叶轮压气机质量流量
【答案】
图如图所示，1-2过程为可逆绝热过程，1-2' 过程为实际的不可逆过程。
空气不可逆扩压到0.5MPa ，绝热效率为0.92,
空气比热按定值比容
求进出口的熵差、熵流、熵产和做功能力损失。环境
图
依据绝热过程方程可求得经历可逆绝热过程时出口的温度为：
由绝热效率
可得：
进出口熵差：
由压气机的压气过程可认为是绝热的，故:由稳态稳流的绝热过程熵方程式知熵产为：
做功能力损失为：