2017年北京市培养单位工程热物理研究所814热工基础之工程热力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、判断题
1． 理想气体不可能进行放热而升温过程。（ ）
【答案】错
【解析】由热力学第一定律
可知，外界对气体做功，可实现气体放热斌且升温的
过程。
2． 对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。（ ）
【答案】对
3． 只要系统与外界无功量交换，则功量的畑流必为零。（ ）
【答案】错
4． 制冷系数是大于1的数。（ ）
【答案】错
【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。
5． 闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少。（ ）
【答案】错
6． 回热循环的热效率比郎肯循环高，但比功比朗肯循环低。（ ）
【答案】对
7． 压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响。
【答案】对
【解析】有余隙容积后，如生产増压比相同、质量相同的同种压缩气体，理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。
8． 稳定状态不一定是均匀状态。（ ）
【答案】对
9． 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。
10．不可逆过程必然导致摘增加。（ ）
【答案】错
【解析】不可逆过程中熵也可能减小。
二、简答题
11．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
12．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
13．若热力学第一定律表达式写作
那么该式的使用条件是什么？为什么？
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时，
系统膨胀功才等于
14．在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中，哪些量是状态量？哪些量是过程量？
【答案】
是状态量；
是过程量。
15．试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
【答案】孤立系熵增原理是指，膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生，理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的，所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
16．供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。其比内能
状态变化
故室内空气的总内能的变化为：
消耗的最小有用功，如冷量
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，所以
17．试确定
图上一组等温线簇温度的大小和
不变，故
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。
图
也可以从能量关系分析：过点2作等熵线，因等熵线比等温线陡，故与过点1的等温线相交于点3。考察过 程2-3, 过程中，q=0, 同时，因
得
即
由于
因q=0, 故
所以过程功为正。据热力学第一定律解析式
因此
但
所以过程1-2体
如图所示，取等熵线与等比体积线簇相交于1、2、3, 考察过程1-2-3, 显然
据热力学第一定律解析式
积功为正，由此可得
参照上述方法，可导出
图上熵增大方向以及
图上等压线簇增大方向。
18．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。
则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
三、计算题