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一、简答题

1． 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？

【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。

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

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

3． 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。

4． 什么是热力系统？热力系统可分为几类？

【答案】通常根据研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象，这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统；简单系统、绝热系统和孤立系统；均匀系统和非均匀系统；单元系统和多元系统等。

5． 为什么图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？

【答案】对定容过程，

根据斜率与比热成反比例。

有

为

图上定容曲线斜率，该

对定压过程，

根据热成反比例。

有为图上定压曲线斜率，该斜率与比

因为定压比热容大于定容比热容，

所以可知过图上任一点的定容线陡于定压线。

6． 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。

7．

已知房间内湿空气的温度，试用

【答案】

沿温度值为

图定性的确定湿空气状态。

交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度

的温度线，

与相对湿度线

值为？的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数，如图所示。

图

8． 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

9． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？

【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算

式为

10．为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应？

【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温，所以呈现节流冷效应。

二、计算题

11．氧气的平均比定压热容表如表所示，求1kg 氧气定压下从

表

加热到

所吸收的热量。

【答案】因为定压比热容是分段不等的，则

12．某汽缸中盛有气体，首先经历一不可逆过程，从温度为能增加

交换，

已知热源经历上述两个过程后熵变化

求：（1）第一不可逆过程中气体对外所做的功。

（2）第二可逆过程中气体与热源交换的热量，气体所完成的功量。 【答案】（1

）依据闭口系热力学第一定律气体对外所做的功为：

（2

）因为

所以

：

其中，

所以

的热源中吸取

的热量，其内热源发生热

然后再经过一可逆过程，使气体恢复到初态，

该过程中只有气体与

第一个不可逆过程热源熵变为：

又因为

所以第二个过程的熵变为：

又由

可求得

：

则气体放热

即：

即第二个可逆过程热源吸热

因为

所以气体所完成的功量为：