2018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)之工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、判断题
1． 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。（ ）
【答案】对
【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说，采用回热后，平均吸热温度升高，于是热效率也得到提高。
2． 熵减少的过程是可以发生的。（ ）
【答案】对
【解析】只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。
3． 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。（ ）
【答案】错
4． 工质经历一可逆循环，其
【答案】错
5． 稳定状态不一定是均匀状态。（ ）
【答案】对
6． （1）孤立系的热力状态不能发生变化。（ ）
（2）热力系统放热后，系统的熵一定减少。（ ） 【答案】（1）错（2）错
【解析】（1）孤立系统与外界没有热量交换和能量交换，但是它的热力状态不是恒定不变的。 孤立系统的一切实际过程都会朝着熵增的方向发展，在极限情况（可逆过程）时维持系统熵不变。
（2
）根据
放热导致熵流
但是不可逆引起的熵产
的増加可能
而工质经历一不可逆循环，其
（ ）
会抵消熵流带来的熵的减少，所以系统的熵不一定是减少的。
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
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时，则此过程为放热
8． 对汽油机，压缩比越高越好。（ ）
【答案】错
9． 回热循环的热效率比郎肯循环高，但比功比朗肯循环低。（ ）
【答案】对
10．理想气体经历一可逆定温过程，由于温度不变，则工质不可能与外界交换热量。（ ）
【答案】错
【解析】如果气体同时与外界有功的交换，就会与外界交换热量，如定温膨胀过程。
二、简答题
11．
试确定
图上一组等温线簇温度的大小和
图上一组等容线簇比体积的大小。
所以
即
【答案】如图所示，取等压过程1-2, 与等温线簇相交于1、2
。因
由于
所以
，
即等温线簇中右上方的等温线的温度高。
图
也可以从能量关系分析：过点2作等熵线，因等熵线比等温线陡，故与过点1的等温线相交于点3。考察过 程2-3, 过程中，q=0, 同时，因
得
即
由于
因q=0,
故
所以过程功为正。据热力学第一定律解析式
因此
但
所以过程1-2体
如图所示，取等熵线与等比体积线簇相交于1、2、3, 考察过程1-2-3,
显然
据热力学第一定律解析式
积功为正，由此可得
参照上述方法，
可导出
图上熵增大方向以及
图上等压线簇增大方向。
12．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。
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【答案】
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图
13．气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？
【答案】由题意可知，
此时的马赫数
故要使超音速气流加速，必
须增大喷灌的截面积，
所以用渐扩喷管增加流速。
14．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
15．什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为的露点温度较高？
【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中
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和的湿空气，哪个状态