当前位置：问答库＞考研试题

一、简答题

1． 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

温度区间到）内，将大大高于

2． 写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式？

【答案】内能的表达式为：焓的表达式为：熵的表达式为：

或

远远高于

而在相同

3． 什么是可逆过程？经历一个不可逆过程后，系统是否还能恢复原来的状态？为什么？

【答案】若系统在完成某一过程后，能够沿着该路径逆行而使系统及外界都回复到原来的状态，没有其他任何变化，则称此过程为可逆过程，否则则为不可逆过程。经历一个不可逆过程后，系统是能够恢复到原来的状态的。所谓不可逆过程，是指完成一个过程后，系统和外界不可能同时恢复到原来的状态，所以只有系统本身恢复到原来的状态是可能的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复到原来的状态。

4． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？

【答案】定压：

定温

绝热温度为

定容的冰

自周围环境吸热融化为水，再继续吸

5． 在温度为的环境中，质量热升温至环境温度损失大小。

【答案】过程的

图如图所示。

第 2 页，共 52 页

试在图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能

图

图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环境大气的放热过程。

图中

表示环境的熵减量；

表示冰、水的熵增量；

表示过程造成的熵产量；带有阴影

线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。 6． 系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？

【答案】如果认为系统是闭口系，由如果认为系统是开口系，据题意有：

假设绝热，只要

7． 三块相同的金属块被加热到温度环境中缓慢冷却到再被冷却到环境温度

其熵变为其熵变为

第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程

其熵变为的大小关系。

第二块在

必定放热。

第三块先与温度为的热源接触，达到平衡后

【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，

8． 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

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。

相等，而

9． 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少？

【答案】

，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数„

第 3 页，共 52 页

应减少。

10．试验证下列热力学关系式哪一个正确？

【答案】根据理想气体状态方程可得：

可见，（1）式正确。

11．试分析下列各热力过程是否为可逆过程，如不可逆，请说明理由，若不一定可逆，说明在什么条件下可逆。

（1）将热量从温度为

的热源缓慢传递给处于平衡状态的

的冰水混合物。

（2）通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。

（3）在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 （4）

的水蒸气缓慢流入一绝热容器与

的液态水相混合。 缓慢加热到

（5）在一定容积的容器中，将定量工质从（2）不可逆。属功转热过程。

（3）不一定可逆，若过程为准静过程则可逆，否则不可逆。 （4）可逆。

（5）不一定可逆，若热源温度随时保持与工质相同，则可逆。

12．均质等截面的直杆夹持在分别维持恒温和

不改变，杆子任意截面的温度

和

的两物体之间（图）。经验告诉我们，只要

可知，

代入题中两式，

【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。

也不随时间改变而保持恒定。试问杆子是否处于平衡状态？

图

【答案】杆子仅是处于稳定状态而非平衡状态。因为杆子各截面温度维持恒定是在外界（温

第 4 页，共 52 页