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一、判断题

1． （1）孤立系的热力状态不能发生变化。（ ）

（2）热力系统放热后，系统的熵一定减少。（ ） 【答案】（1）错（2）错

【解析】（1）孤立系统与外界没有热量交换和能量交换，但是它的热力状态不是恒定不变的。 孤立系统的一切实际过程都会朝着熵增的方向发展，在极限情况（可逆过程）时维持系统熵不变。

（2

）根据

放热导致熵流

但是不可逆引起的熵产

的増加可能

会抵消熵流带来的熵的减少，所以系统的熵不一定是减少的。

2． 热力系是指所有参与热力过程的物体群。（ ）

【答案】错

3． 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

4． （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。

（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。

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

（4

）贬值，也即

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，

退化成

。

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

，

二、简答题

5． 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？

【答案】对流动工质，微分形式能量方程：

所以有

6．

某完全气体初态压力为

在

经绝热节流后压力为为

节流后

7． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的

如何变化？ 设环境压力为

且

请

图上画出三条等压线，并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么？ 【答案】

三条等压线如图所示。节流前

损失即作功损失：

【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空

气的焓

升高，

相对湿度

由于

不变和

增大而下降，

含湿量

由于混合气体的成

分未改变而不变。

8． 朗肯循环采用回热的基本原理是什么？

【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。

三、计算题

9． 如图所示，两个容器的壁面充分透热，其中的气体始终能与周围环境保持热平衡。容器A 的容积为

内装压力为

的空气；容器B 中亦装有空气，其质量与A 中相同，但压力为

求过程中全部空气的熵变量。空气视为理想

用抽气机将容器A 中的空气全部抽空送到容器B ; 待容器A 抽空后，打开连通阀门，使

空气压力均衡地充满两个容器，已知环境温度为气体，气体常数

定压比热容

图

【答案】过程中

，

两部分的气体质量相同，所以有：

且容器B 的容积为：

在过程终了时，两部分压力相同，由于温度也相等，所以两部分体积相同，有：

在这一过程中，原有的A 部分气体熵变为：

原有的B 部分气体熵变为：

所以，全部气体的熵变量为：

10．某容器被一个刚性壁分为两个部分，在容器的不同部位安装有压力表，如图所示，压力表B 上的读数为

压力表C 上的计数为

如果大气压力为

试确定压力表A 上的读数

以及容器两部分内气体的绝对压力。