2017年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟题
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2017年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟题（一）.... 2 2017年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟题（二）.. 13 2017年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟题（三）.. 22 2017年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟题（四）.. 32 2017年北京市培养单位理化技术研究所814热工基础之工程热力学考研仿真模拟题（五）.. 42
一、判断题
1． （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
（ ）
值不
【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
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，所以在
（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。
（4）贬值，也即
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
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，
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，退化成。
2． 不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（ ）
【答案】对
3． 绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵増。（ ）
【答案】对
4． 喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（ ）
【答案】对
5． 热力系统没有通过外界交换能量，系统的热力状态也可能发生变化。（ ）
【答案】对
【解析】若系统内部发生不可逆过程，则熵增。系统的热力状态发生变化。
6． 如果多级压缩的分级越多，且每两级之间均设置中间冷却措施，则压气机消耗的轴功将减少的越多。
【答案】对
7． 渐缩喷管出口截面的压力随着背压的降低面降低，当背压降至临界压力以下时，出口截面的压力等于背压值。（ ）
【答案】错
8． 描述理想气体受压的状态参数仅仅是气体的绝对压力。（ ）
【答案】对
9． 在研宄热力系统能量平衡时，存在下列关系式：
【答案】错
10．通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。（ ）
【答案】错
（ ）
二、简答题
11．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。
12．绝热活塞把一个刚性绝热容器分成A 和B 两部分（图），分别有某种气体，B 侧设有电加热丝。活塞 在容器内可自由移动，但两部分气体不能相互渗透。合上电闸，B 侧气体缓缓膨胀。问：，（1）取A 侧气体为系 统，是什么系统；（2）取A 侧和B 侧全部气体为系统（不包括电热丝）是什么系统；（3）取A 侧和B 侧全部 气体和电热丝为系统，是什么系统；（4）取图中虚线内为系统，是什么系统？
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
图
【答案】（1）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换功；
（2）闭口系，系统与电热丝交换热量；
（3）闭口绝热系，因为系统仅与外界交换电能，没有热量越过边界； （4）孤立系。
13．某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，如
消耗的最小有用功，如冷量
14．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】
15．试述下列各项中两个概念之间的区别：
（1）闭口系统和孤立系统。 （2）绝热过程和定熵过程。 （3）可逆循环和逆向循环。
【答案】（1）闭口系是指系统与外界没有物质交换；而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。
（2）绝热过程指过程中，系统与外届没有热量交换；而定熵过程是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程，但不可逆的绝热过程不是定熵过程。
（3）可逆过程是指系统经过一个过程后，可以使得系统和外界同时恢复到初始状态，而不引起变化的过程，而逆向过程是指过程的方向在
16．给出“热”和“功”的定义，并分析其异同。
图或
图上是逆时针。
【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量，功是热力系流通过边界而传递的能量，而全部效果可表现为举起重物。
相同点：二者均为过程量，都通过边界传递。
不同点：功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功过程中往往伴随着能量形式的转化；热则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递，传热过程中不出现能量形式变化，功转变成热是无条件的，而热转变成功是有条件的。
17．
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