2017年中北大学机械与动力工程学院806工程热力学(含流体力学)考研强化模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 对于过热水蒸气，干度
【答案】错
2． 净流动功的大小仅取决于系统进出口工质状态而与工质经历的过程无关。（ ）
【答案】对
3． 不可逆过程可以在
【答案】错
【解析】准静态过程才可以在
图、
图上表示出来，但是不可逆过程不一定是准静态过
程。
4． 只要系统与外界无功量交换，则功量的畑流必为零。（ ）
【答案】错
5． （1）水蒸气在汽轮机内膨胀作功，水蒸气热力学能的一部分转变为功输出，其余部分在冷凝器中释放，也就是
。（ ）
损失。（ ）
。
（2）水从高山流下，势能转变为动能，总能量守恒，但可用能减少，即（ ）
（4）孤立系统中
（ ）
值不
【答案】（1）错（2）对（3）错（4）错
【解析】（1）因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态，系统就具备做功能力，即冷凝器中释放的能量中，有一部分
，不全部是
。
。根据热力学第一定律，总能量是守恒的，
和
组成。散发到环境大气和传递和
组成的。故题中命题错
为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的，其温度与压力和环境不平衡，所以在
（2）在水从高山流下来的实际过程中，是存在摩擦的，于是有部分机械能（势能加动能）克服摩擦转变成了热能，散发到了环境之中，变成了但是可用的机械能的量减少，即存在
损失。
图、
图上表示出来。（ ） （ ）
（3）水壶中烧水，有热量散发到环境大气中，这就是火无，而使水升温的那部分称之为
（3）水壶中烧水，在水与加热热源之间传递的热量由误。
（4）
到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分，所以都是由
值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的，则不会出现能量的
贬值，也即值不变，而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的，不可避免地会发
生能量的贬值，退化成。
6． 工质经一不可逆循环后其熵一定增加。（ ）
【答案】错
【解析】工质经一不可逆循环后其熵是不变的。
7． 系统分别经历某可逆和不可逆过程从同一初态到同一终态，则其熵变
【答案】对
【解析】熵是状态量，与过程无关。
8． 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。（ ）
【答案】错
【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。
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．热力学第一定律解析式
及对于可逆和不可逆过程都适用。（ ）
【答案】错 【解析】
对于可逆和不可逆过程都适用，但
只适用于准静态过程，即
对于可逆适用，对不可逆过程则不一定适用。
一定相同。（ ）
二、简答题
11．反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个？写出其定义式。
【答案】
理想气体定容过程焓的变化：
12．写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式：
焓的定义式：
13．压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。
14．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：
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
不变，故
15．采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？
【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为：
16．什么是可逆过程？经历一个不可逆过程后，系统是否还能恢复原来的状态？为什么？
【答案】若系统在完成某一过程后，能够沿着该路径逆行而使系统及外界都回复到原来的状态，没有其他任何变化，则称此过程为可逆过程，否则则为不可逆过程。经历一个不可逆过程后，系统是能够恢复到原来的状态的。所谓不可逆过程，是指完成一个过程后，系统和外界不可能同时恢复到原来的状态，所以只有系统本身恢复到原来的状态是可能的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复到原来的状态。
17．某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜，在
时，制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时，
所以不可能实现。
室温下，
制冷温度为
18．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
三、计算题
19．如图所示，管道1中的空气和管道2中的空气进入管道3进行绝热混合。若管道1气流温度为200°C ，流量为压力
为
流速为
管道2气流温度为
流量为
流速为
混合后的
管道3的直径
为
若空气可视为理想气体而且比热为定值试求混合后空气的流速和温度。