2016年河南理工大学土木工程学院935工程热力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 试在义。
【答案】如图所示。
图和
图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定
图
压缩比：
2． 试确定
定容升压比：
定压预胀比：
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。
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
所以过程功为正。据热力学第一定律解析式
得即由于
因q=0, 故
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。
3． 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。
4． 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。
和
的固体进行热交换，请推导说明达到热平
5． 两个质量和比热（cm ）相同，温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
图
如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。 直接传热，则平衡温度，有
所以过程不可逆。
6．
三块相同的金属块被加热到温度
环境中缓慢冷却到
再被冷却到环境温度
第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程
其熵变为的大小关系。
第二块在
其熵变为其熵变为
第三块先与温度为的热源接触，达到平衡后
【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，
7． 试验证下列热力学关系式哪一个正确？
【答案】根据理想气体状态方程可得：
可见，（1）式正确。
8． 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？
【答案】工质经历相同的两个过程，
因此熵变
在
相同情况下，
相同。设
由于可逆过程
由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。 可知，
代入题中两式，
二、综合分析题
9． 1 kg氮气由初态
逆定温膨胀时的最大有用功。
【答案】已知
（1）绝热节流过程，节流前后焓值相等，所以
为
过程绝热
不对外作功
（2）根据最大有用功的定义
经绝热节流压力变化到
环境温度
求：（1）节流过程的畑损失；（2）最大有用功；（3）在同样的初、终压力之间进行可
因氮气的压力较低，故可作为理想气体，
则根据稳定流动系统拥平衡方程可知畑损失
不计节流前后动能损失