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一、判断题

1． 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

2． 对于过热水蒸气，干度

【答案】错

3． 闭口体统经过一不可逆过程，其熵变化一定大于零。（ ）

【答案】错

【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态，因而闭口系不可逆过程，熵变有可能小于零。

4． 活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ）

【答案】对

【解析】根据容积效率的计算结果

提高增压比，将减小容积效率，

（ ）

所以若要获得较高压力，采用多级压缩、级间冷却的方法，就可以提高压气机的容积效率。

5． 喷管出口流速的大小与背压无关。（ ）

【答案】错

6． 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。（ ）

【答案】对 【解析】根据熵増原理，孤立系统熵必定增加或不变。

7． 熵减小的过程不能发生。（ ）

【答案】错

8． 工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和，或当场大气压减去真空度。（ ）

【答案】对

9． 对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ）

【答案】对

10．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。

二、简答题

11．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。

12．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

远远高于

而在相同

温度区间到）内，将大大高于

13．什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：

14．实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里？如何减少？

【答案】（1）空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温，其工作原理图如1所示，

图如图2所示。

图 1 图 2

低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机，被绝热压缩提高压力，同时温度也升高，然后 进入冷却器，被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀，压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器，在换热器盘管内定压吸热，从而降低冷室的温度，空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。

（2）实际空气压缩式制冷中，压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦，故存在摩擦损失；冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的，故存在非平衡损失。

（3）要减少这些损失，只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中，常采用回热等措施，减小压缩、膨胀中的不可逆损失。

15．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】应减少。

16．试确定

，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„

图上一组等温线簇温度的大小和图上一组等容线簇比体积的大小。

所以

即

【答案】如图所示，取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2

。因

由于

所以，

即等温线簇中右上方的等温线的温度高。