2018年南京航空航天大学能源与动力学院817工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 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
：
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。
焓的定义式
：
理想气体定容过程焓的变化：
图
【答案】由热力学第一定律可知
，因为热力学能又根据
图，
有
是状态参数，只和状态有关，所以
：
所以有
：
3． 某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，
如
消耗的最小有用功，
如冷量
4． 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有
：增为：
因此该过程可以实现。
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则系统从热源取热时的可能达到的最小熵
5． 多变过程是否概括了所有热力过程？
【答案】
多变过程是指状态变化规律符合
的过程，每个特定的多变过程具有一个
不变的指数n ，即多变指数。显然，还存在不一定满足上述规律的热力过程。
6．
迈耶公式是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地球大气中的水蒸气？
【答案】
因为迈耶公式
的推导中应用了理想气体的性质，所以迈耶公式一般适用
于理想气体，故不适用于动力工程中的高压水蒸气。
另外，地球大气压力较低，大气中的水蒸气的分压力更低一些，所以可将大气视为理想气体混合物，故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。
7． 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。
8． 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。 （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。
【答案】（1）不可逆。属有限温差下的传热过程，所以不可逆。
二、计算题
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9． 理想气体，
由环境状态分别经等温压缩和等熵压缩，达到不同
（2）压缩比相同，均为
试分别计算不同终了状态’图上表示其耗功大小
。
的终了状态：（1）增压比相同，均为
时，等温和等熵两种过程下所消耗的技术功的大小，并
在
【答案】如图所示。
图
（1
）依据理想气体状态方程
可求得初始状态时气体的体积为：
又由
可知终了状态时，气体的压强为
：
等温压缩时消耗的功为：
等熵压缩时，
依据因而解得：
等熵压缩时消耗的功为：
（3
）压缩比为
时，等温压缩时消耗的功为：
等熵压缩时消耗的功为：
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可得
：
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