2017年中国矿业大学工程热力学(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1． 制冷量。
【答案】制冷量是指在1个制冷循环中制冷剂从低温热源吸收的热量。
二、简答题
2． 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：
3． 为什么
图上过同一点的气体定容线要比定压线陡一些？
有
为
图上定容曲线斜率，该
焓的定义式：
理想气体定容过程焓的变化：
【答案】对定容过程，
根据斜率与比热成反比例。
对定压过程，根据
热成反比例。
有
为图上定压曲线斜率，该斜率与比
因为定压比热容大于定容比热容，所以可知过
4． 在温度为的环境中，质量热升温至环境温度损失大小。
【答案】过程的
图如图所示。
试在
温度为
的冰
图上任一点的定容线陡于定压线。
自周围环境吸热融化为水，再继续吸
图上示出此过程造成的环境熵变、冰及水的熵变、熵产量和可用能
图
图中，1-2水平线段为冰吸热融解的过程；2-3曲线为水吸热升温的过程；4-5水平线段为环
境大气的放热过程。
图中
表示环境的熵减量；
表示冰、水的熵增量；
表示过程造成的熵产量；带有阴影
线的部分表示过程造成的可用能损失的大小。
5． 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。
【答案】如图所示。
图
6． 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
7． 绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，同样产生功，是否违反第一定律？第二定律？
【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。 （1）绝热节流过程中，
根据热力学第一定律
知：
（2）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。
三、计算题
8． 两物体A 和B 的质量及比热相同，均为和传热，求平衡温度及不等湿传热引起的
【答案】示意图如图所示。
损失。
温度各为和且设环境温度为（1）
若在此高低温热源间工作一个可逆热机，试求最大循环功和最终平衡温度；（2）若A 与B 直接
图
（1）对系统列平衡方程，设最终平衡温度为
可得：
其中
为损失，且
所以，损失为：
当
时，
则
此时最大循环功为：
（2）有限温差传热，由热力学第一定律知
所以：
可解得：
则损失为：
9． 在温度
由热力学第一定律可知，
的环境中，
空气从压力波绝热节流至试确定过程引
起的可用能损失，并用
图示意地表示出来。空气的气体常数
定压比热容
【答案】将空气视作为定比热容的理想气体，在节流前后空气温度不变。因过程绝热，故空气的熵变即为过程的熵产为：
在过程中引起的可用能损失为：