2018年陕西科技大学机电工程学院933工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时，lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量，为状态量。
反应热是过程量，于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义，热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
2． 物质在定压下发生汽化，其吉布斯函数是增大、不变还是减小？
【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化，
其温度由
或者:物质在定压p 下汽化,
其温度 相等，
而
3． 两个质量和比热（cm ）相同，
温度分别为
衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
也不变，此时，物质处于液、气的相平衡, 化学势
不变，故为定压、定温过程。
和的固体进行热交换，请推导说明达到热平
图
如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。 直接传热，则平衡温度，有
所以过程不可逆。
二、计算题
4． 空气依次经绝热压缩过程12、定容加热过程23、绝热膨胀过程34、最后经定压放热过程41完成一个理想循环。已知循环的压缩
比
空气可视为定比热容理想气体，
气体常数
求该理想循环的热效率。 【答案】为定压过程，故有：
依据理想气体状态方程
可知单位质量理想气体的比容为：
1-2过程为绝热过程，可知
：
又由理想气体状态方程
2-3过程定容加热过程，
有
可求得：
3-4过程绝热过程，可知
：
又由理想气体状态方程
因此循环放热量为：
故循环的热效率为：
5． 境温度为在
可求得：
代入可求得：
循环吸热
量绝热指数（热容比）
的空气在定压下放热至图上。已知
【答案】
在定压下放热至
单位质量空气放出热量中的有效能（可用能）为多少？环
若将热量全部放给环境，则有效能损失为多少？将热量的有效能及有效能损失表示
放出热量的有效能为：
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代入数据
，得：
因为系统经过不可逆过程的做工能力损失等于环境热力学温度与孤立系统熵增的乘积，故：
代入数据，得：
另外，
若把热量全部放给环境，有效能损失的多少即为放出热量中有效能的多少，这样，
也可以求得：
在
图上，
热量的有效能及有效能损失表示如图图中阴影部分所示。
图
三、综合分析题
6． 某正循环可逆热机，在温度为不变），水的比热c =
的环境和4000kg 的
的冰间工作，最后
的冰变为
的水，试求可逆机能对外作的净功为多少？已知冰的溶解热为333kJ/kg （冰在溶解过程中温度
【答案】可逆机工作过程如图所示。
图
系统可逆时：
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