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1、2018年东北石油大学土木建筑工程学院813工程热力学考研基础五套测试题一、简答题1 在温度为损失大小。【答案】过程的图如图所示。 的环境中，质量试在温度为的冰自周围环境吸热融化为水，再继续吸热升温至环境温度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。2 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
2、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， 3 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。 4 采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa 的空气压缩至2.5MPa , 中间压力为多少时耗功最小？【答案】当两级的增压比相等时，耗功量达到最小值。最小值为： 第 2 页，共 51 页相同。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。 5 两个质量和比热（cm ）相同，温度分别为衡的过程是 一个不可逆过程。【答案】该热交换过程如图所示。 和的固体进
3、行热交换，请推导说明达到热平 图如果此系统熵增大于零，则过程不可逆。 直接传热，则平衡温度，有 所以过程不可逆。6 试在义。【答案】如图所示。 图和图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定 图压缩比：定容升压比：定压预胀比： 经等温 7 某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态1压缩升压到画在图和【答案】画出图上。图和图如图所示。接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性第 3 页，共 51 页 图 8 试述准静态过程与可逆过程的区别。【答案】（1）定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程；可逆过程是如果系统完成某一热力过程后，再沿原路
4、径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。（2）要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡，且不存在任何耗散损失，在过程中没有任何能量的不可逆损失；准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡，在进行中系统与外界可以有不平衡势差，也可能有耗散现象发生，只要系统内部能及时恢复平衡，其状态变化还是准静态的。（3）可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的，准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。（4）可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（5）实际过程总是在温差、压差作用下变化的，实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点：对于热力系统而言，两个过程都是由一系列平衡态所组成的，在曲线表示，都可用确定的状态参数变化描述过程。图上都能用连续二、计算题9 对一容积为为压力为绝热刚性容器充氧气。充气气源的温度则容器内压力达到压力若充气前容器内为真空，那么当容器内压力达到时，充入了多少氧气？若充气前容器内还有氧气，温度时，又能充入多少氧气？氧气：取容器空间为系统，绝热，功为0; 开口。【答案】依据能量守恒方程可得充气后的温度T 2为： 又依据理想气体状态方程可得充气后气体的质量m 为： 又可求得充气前的质量m 为：第 4 页，共 51 页 一、简答题考研试题
