2018年常州大学机械学院852工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？
【答案】如果认为系统是闭口系，
由如果认为系统是开口系，据题意有：
假设绝热，只要
2． 如图所示，
分别为
图上的圆周上的四个点，是比较
与
的大小。
必定放热。
图
【答案】由热力学第一定律可知
，因为热力学能又根据
3．
压力为
图，
有比体积为
是状态参数，只和状态有关，所以
：
所以有
：
的某种气体被质量可忽略不计且无摩擦的活塞密封在垂直放置的气缸
内，如图所示，现移去活塞上的重物，气缸内气体膨胀，待气体达新的平衡状态，活塞上升高度L 。为求气缸内气体 作的功，有人计算如下：
对不对? 为什么？
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图
【答案】本题中气体膨胀过程是在有限压差下进行的，虽然气体最终重又达到平衡状态，
但在这两个平衡态之间
经历的状态无法描述
，因此用
计算过程功是错误的。考虑到气
体膨胀的后果是体积增大
，把活塞上推了
L ，过程中排斥大气，
大气对活塞的作用力是
该力被移动了距离L
，所以功为
这个功只可能是由气体作出。虽
然结果一样，但两个解题过程基于的概念不一样，
前者是错误的。
4． 三块相同的金属块被加热到温度第一块迅速被冷却到环境温度环境中缓慢冷却到再被冷却到环境温度
其熵变为
其熵变为
第三块先与温度为试说明这三个过程
其熵变为的大小关系。
第二块在
的热源接触，达到平衡后
【答案】熵是状态量，熵变与过程无关，
5． 在稳定流动能量方程式中，哪几项能量是机械能形式？
【答案】稳定流动能量方程为：
上述方程式中
，
是机械能形式，三者分别代表进出口工质的动能差、热能
差、开口系与外界交换的轴功。
6． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。
【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：
若中间定压冷却充分，即可得：
则有：
其中为
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求并令其为零，得：
此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。
7． 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别？有何联系？
【答案】对流动工质，微分形式能量方程：
所以有
8． 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。
9． 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；
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