2017年武汉理工大学能源与动力工程学院876工程热力学及传热学(一)之工程热力学考研题库
● 摘要
一、判断题
1． 节流过程是一个等焓过程。（ ）
【答案】错
【解析】节流过程中，流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流，处于不稳定状态，因而不能确定各截面的焓 值，所以，尽管节流前后焓不变，但不能把节流过程理解为等焓过程。
2． 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。（ ）
【答案】错
3． 不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（ ）
【答案】对
4． 系统的畑只能减小，不能增大。（ ）
【答案】错
5． 对汽油机，压缩比越高越好。（ ）
【答案】错
6． 容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ）
【答案】错
7． 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程，其多变指数n 满足过程（ ）
【答案】对
8． 可逆过程一定是准静态过程。（ ）
【答案】对
【解析】因为一个可逆过程，首先应该是准平衡过程。
9． 系统越接近寂态，其系统能容量的拥值越小。（ ）
【答案】对
10．闭口体统经过一不可逆过程，其熵变化一定大于零。（ ）
【答案】错
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时，则此过程为放热
【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态，因而闭口系不可逆过程，熵变有可能小于零。
二、简答题
11．试验证下列热力学关系式哪一个正确？
【答案】根据理想气体状态方程可得：
可见，（1）式正确。
12．测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的？如何球的绝热截留系数？
【答案】任意选定一种实际气体，使其通过装有多空塞的管道，令高压端的压力和温度稳定
在和相应
的
而在低压端，调节阀门开度，通过改变流量得到不同的压力
然后将这些点画
在
图上，得
到
并且得到
因
为
可知，
代入题中两式，
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验，即
可得到一系列的等焓线，图中等焓线上任一点的斜率
即为
13．系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，能否判断该过程一定放出热量，为什么？
【答案】如果认为系统是闭口系，由如果认为系统是开口系，据题意有：
假设绝热，只要
14．对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。
，故热力学能是温度【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能）的单值函数。
因为
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必定放热。
所以焓也是温度的单值函数。
15．
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
16．若热力学第一定律表达式写作
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
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，
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
17．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。
18．试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
【答案】孤立系熵增原理是指，膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生，理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的，所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
三、计算题
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