2018年北京建筑大学环境与能源工程学院821工程热力学之工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 理想气体在绝热容器中作自由膨胀，
则气体温度与压力的表达式为
【答案】对
2． 若热源与冷源的温差愈大，则循环热效率愈大，且制冷系数也愈大。（ ）
【答案】错
【解析】因为如果温差越大，低温热源的温度越低，则制冷系数越小
3． 熵减小的过程不能发生。（ ）
【答案】错
4． 喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，但各截面上的流量相同。（ ）
【答案】对
5． 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。
6． 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 7．
【答案】错
【解析】上式不仅只适应于理想气体，也只能用于可逆过程。
8． （1）理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ ）
（2）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】（1）错；（2）对
【解析】（1）气体的状态需要由两个独立的状态参数来确定，而不是任意两个状态参数即可确定气体的状态。
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（ ）
只适应于理想气体，与过程的可逆与否无关。（ ）
（2）
根据容积效率的计算结果提高増压比，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。
9． 湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）
【答案】对
10．
表达式
【答案】对
适用于任意热力过程。（ ）
二、简答题
11．刚性绝热容器分隔成两部分（图，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。问：（1）取气体为系统，若突然抽去隔板，系统是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再 抽下一块，气体（系统）是否作功？（3）上述两种情况从初态变化到终态，
其过程是否都可在
图上用实线表示？
【答案】（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部 分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能量传递输出边界，也就没有作图功。
（2）系统仍不作功。 （3
）第一种情况不能在板数量是有限值，
则过程不能在穷小，
则过程可以在
图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔图上用实线表示；若隔板数量无穷多，且每两块隔板间距离无
图上用实线表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很
快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一 点表示，无穷多的点连成一条实线。
图
12．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：
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其中为
则有：
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。
13．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
14．
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
其熵变为
其熵变为
第一块迅速被冷却到环境温度
试说明这三个过程
经等温
其熵变为的大小关系。
第二块在
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
，
15．某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态
1压缩升压到画在
图和【答案】
画出
图上。
图和
图如图所示。
接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性
图
16．给出“热”和“功”的定义，并分析其异同。
【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量，功是热力系流通
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