2016年华北理工大学冶金与能源学院054工程热力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式：
2． 在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用
图进行分析。
图如图所示。
【答案】在最高温度及最高压力一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是
焓的定义式：
理想气体定容过程焓的变化：
图
3． 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？
【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为：
4． 绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，同样产生功，是否违反第一定律？第二定律？
【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。 （1）绝热节流过程中，
根据热力学第一定律
知：
（2）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。
5． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起
的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。
6．
迈耶公式是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地球大气中的水蒸气？
【答案】
因为迈耶公式
的推导中应用了理想气体的性质，所以迈耶公式一般适用
于理想气体，故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外，地球大气压力较低，大气中的水蒸气的分压力更低一些，所以可将大气视为理想气体混合物，故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
7． 刚性绝热容器分隔成两部分（图，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。问：（1）取气体为系统，若突然抽去隔板，系统是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块，气体（系统）是否作功？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在
图上用实线表示？
【答案】（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能量传递输出边界，也就没有作图功。
（2）系统仍不作功。 （3）第一种情况不能在板数量是有限值，则过程不能在穷小，则过程可以在
图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔图上用实线表示；若隔板数量无穷多，且每两块隔板间距离无
图上用实线表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很
快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一 点表示，无穷多的点连成一条实线。
图
8． 试画出蒸气压缩式热泵下的
【答案】蒸气压缩式热泵下的
图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示：
图
制热系数为：
二、综合分析题
9． —个体重50 kg 的女学生午餐进食2片白面包、200 ml 牛奶、一个鸡蛋和125 g 猕猴桃，下午在静静地休 息半小时后她听课3 h，慢速游泳半小时。试问1个月后她体重变化了多少，若游 泳改为休息又如何（相关数据 可查沈维道、童钧耕主编《工程热力学》（第4版）表2-1和表2-2）。
【答案】取人体为系统， 输入能量
输出能量
30天的体重变化
若游泳改为休息，则
10．如图所示容器A 的体积为内氩气压力相同，温度 均为
贮有压力为250 kPa、温度为
的氩气，气缸活塞系统B
通过阀门与容器相连，初始时气缸内为真空。打开阀门，容器内氩气充入气缸，最终容器和气缸
若活塞与气缸的摩擦可忽略不计，过程中活塞及外界大气对系
统的压力维持在150 kPa，求过程中氩气的功。
图
【答案】取所有氩气为系统，这是闭口系（控制质量）