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一、简答题

1． 如图1所示，在

图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热

量，放热量，净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。

图1 图2

【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示，其中：吸热量：面积放热量：面积净工量：面积

做功能力损失：面积

面积

也即吸热量-放热量；

2． 什么是化学反应的热效应？若反应物和生成物均为理想气体，那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系？

【答案】当系统经历一个化学变化时，当系统只做容积变化功，且所得生成物和反应物的温度相等时，这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。

其中定压热效应为：

定容热效应为：

所以二者有如下关系：

3． 气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？

【答案】由题意可知

，

此时的马赫数

故要使超音速气流加速，必

须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。

4． 在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低? 请用热力学原理加以解释。

【答案】一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰箱内，而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的内热能，故空气温度降低，人感到凉爽。

随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内 的温度不会越来越低。

5． 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上，如图所示。设工质为理想气体，其比热为定值。试问

与

哪个大？为什么？

图

【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上

，

所以

6． 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

所以

又因为

7． 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？是否压缩比越高越好？

【答案】定容加热循环

，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。理论

上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，一般汽油发动机的压缩比在

之间。

8． 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

图

二、综合分析题

9． 某绝热容器中盛有压力为8MPa 的氧气，由于该容器漏气，容器内的氧气的压力降为求漏掉的氧气的质量占原有氧气质量的百分之几。

【答案】解法一：选容器为对象，开口系，如图1所示。

图1 图2

容器绝热缓慢漏气，在整个过程中容器内气体始终满足：

选容器为对象，开口系。

容器绝热缓慢漏气，在整个过程中容器内气体始终满足：

则泄露比例为

解法二选最后残留在容器内的气体为对象，为闭口系，如图2所示。