2018年中国科学技术大学研究生院科学岛分院833热工基础之工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？
【答案】定压
：
2．
若热力学第一定律表达式写作
那么该式的使用条件是什么？为什么？
【答案】使用条件为准静态或可逆过程。因为只有在准静态或可逆过程时，
系统膨胀功才
等于
3． 如图所示的气缸活塞系统，气缸内气体压力为p ，曲柄连杆对活塞的作用力F , 活塞与气缸摩擦力为
活塞的面积为A 。讨论气缸内气体进行准静态过程和可逆过程的条件。
【答案】
定温
绝热
定容
图
4． 试分析下列各热力过程是否为可逆过程，如不可逆，请说明理由，若不一定可逆，说明在什么条件下可逆。
（1）将热量从温度为
的热源缓慢传递给处于平衡状态的
的冰水混合物。
（2）通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程。
（3）在一绝热的气缸内进行无内、外摩擦的膨胀或压缩过程。 （4）
的水蒸气缓慢流入一绝热容器与
的液态水相混合。 缓慢加热到
（5）在一定容积的容器中，将定量工质从
（2）不可逆。属功转热过程。
（3）不一定可逆，若过程为准静过程则可逆，否则不可逆。
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
（4）可逆。
（5）不一定可逆，若热源温度随时保持与工质相同，则可逆。
5． 朗肯循环采用回热的基本原理是什么？
【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。
6． 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
，
7． 什么是热力系统？热力系统可分为几类？
【答案】通常根据研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象，这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统；简单系统、绝热系统和孤立系统；均匀系统和非均匀系统；单元系统和多元系统等。
8． 热量和功有什么相同的特征？两者的区别是什么？
【答案】热量和功是能量的不同表现形式，都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。
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。
二、计算题
9． 某燃气轮机装置循环为Brayton 循环，即定压加热循环。压气机进口参数
为
压气机増压比
为
试求:（1）循环各点的温度和压力。 （2）循环的加热量、放热量和净功。 （3）循环的热效率。 （4）循环的最佳增压比。
（5）最佳增压比下的循环净功和热效率。 【答案】循环示意图如图所示。
燃气机进口燃气温
度
取空气
的
图
（1）依题意可知
，过程
为等熵过程，则有：
过程过程
等压程，则有：等熵程，则有：
（2）各个过程的加热量或放热量分别为：
则循环净功为：
（3）循环的热效率为
：（4）循环的最佳增压比为
：（5）最佳増压比下的循环净功为
：热效率为
：
10．气缸内的正丁烷
积为得初、终态
【答案】
因为初态
理想气体等温过程下
从
终态
被可逆等温压缩到
临界温度
若初始时体查况N-O 图，
试求过程功。已知，
正丁烷临界压力
所以在过程中可以近似把正丁烷当做理想气体。
所以过程功为：
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