1、二、1.提高新蒸汽的溫度、壓力和降低乏汽壓力理論上都可以提高郎肯循環熱效率 。（正確） 2.已知飽和濕蒸汽的溫度和壓力不能確定它的其他狀態參數。 （錯誤） 3.只要氣體的比熱容是常數,Cp-Cv=Rg. （錯誤） 4.準靜態過程一定是可逆過程 （錯誤）5.噴管內穩定流動的氣體在各截面上的流速不同，但各截面的流量相同（正確） 6.理想氣體只有取定比熱容時，才能滿足邁耶公式Cp-Cv=R（錯誤） 7.穩定狀態不一定是平衡狀態（正確）8.絕熱閉口系的熵增就是孤立系的熵增（錯誤）9.絕熱節流后氣體的溫度可能升高。（錯誤）10.飽和濕蒸汽的干球溫度等于濕球溫度等于露點溫度（正確）11.容器中氣體的壓力不

2、變，則壓力表的讀數絕對不變（錯誤）12.已知飽和濕蒸汽的溫度和壓力不能確定其他狀態參數（正確）13.水蒸氣在等壓汽化過程中溫度不變（正確）14.第二永動機違反了熱力學第一和第二定律（錯誤）15.處于平衡狀態勢力系統應具有均勻一致的溫度和壓力（正確）16.郎肯循環基礎上實現再熱可提高循環熱效率（正確）17.理想氣體的比熱容隨氣體種類不同各異，但對某種理想氣體而言，比熱容為常數。（錯誤）18.熱力過程中，工質向外界放熱，其溫度不一定降低（正確）19.不存在400的液態水。（正確）20.余隙容積是必需的但又是有害的，所以我們在設計氣機的時候應盡量降低余隙容積。（正確）21.熱量只適用于定溫定熵過程。

3、（錯）22.節流過程是一個等焓過程。（錯誤）23.熵減的過程是可以發生的（錯誤）24.工質的經一不可逆循環其熵一定增加（錯誤）25.第一永動機違反了熱力學第一定律（正確）26.熱力過程中，工質對外放熱溫度一定降低（錯誤）27. 工質絕熱節流后焓不變，壓力不變，溫度不定，熵增大（錯誤）28.某絕熱蒸汽輪機相對內效率為0.91，蒸汽在該汽輪機中做功熵不變（錯誤）29.理想氣體的音速C=（正確）30.不可逆過程可自發進行（正確）31.內燃機理論循環中壓縮比愈大，其理論效率越高（正確） 閉口系與外界無物質交換，系統內質量將保持恒定，那么，系統內質量保持恒定的熱力系一定是閉口系統嗎?答：否。當一個控制質

4、量的質量入流率與質量出流率相等時（如穩態穩流系統），系統內的質量將保持恒定不變。 開口系統中系統與外界有物質交換，而物質又與能量不可分割，所以開口系不可能是絕熱系。這種觀點對不對，為什么?答：不對。“絕熱系”指的是過程中與外界無熱量交換的系統。熱量是指過程中系統與外界間以熱的方式交換的能量，是過程量，過程一旦結束就無所謂“熱量”。物質并不“擁有”熱量。一個系統能否絕熱與其邊界是否對物質流開放無關。 試判斷下列各種說法是否正確：(1)定容過程即無膨脹(或壓縮)功的過程；(2)絕熱過程即定熵過程；(3)多變過程即任意過程。答：膨脹功（壓縮功）都是容積（變化）功，定容過程是一種系統比體積不變，對控制

5、質量或說系統容積不變的過程，因此說定容過程即無膨脹(或壓縮)功的過程是正確的；絕熱過程指的是系統不與外界交換熱量的過程。系統在過程中不與外界交換熱量，這僅表明過程中系統與外界間無伴隨熱流的熵流存在，但若為不可逆過程，由于過程中存在熵產，則系統經歷該過程后會因有熵的產生而發生熵的額外增加，實際上只是可逆的絕熱過程才是定熵過程，而不可逆的絕熱過程則為熵增大的過程，故此說法不正確；多邊過程是指遵循方程Pvn = 常數（n為某一確定的實數）的那一類熱力過程，這種變化規律雖較具普遍性，但并不包括一切過程，因此說多變過程即任意過程是不正確的。下述說法是否有錯誤： 循環凈功Wnet愈大則循環熱效率愈高； 不

6、可逆循環的熱效率一定小于可逆循環的熱效率； 可逆循環的熱效率都相等，。答：說法不對。循環熱效率的基本定義為：，循環的熱效率除與循環凈功有關外，尚與循環吸熱量Q1的大小有關；說法不對。根據卡諾定理，只是在“工作于同樣溫度的高溫熱源和同樣溫度的低溫熱源間”的條件下才能肯定不可逆循環的熱效率一定小于可逆循環，離開了這一條件結論就不正確；說法也不正確。根據卡諾定理也應當是在“工作于同樣溫度的高溫熱源和同樣溫度的低溫熱源間”的條件下才能肯定所有可逆循環的熱效率都相等，而且與工質的性質與關，與循環的種類無關。如果式中的溫度分別采用各自的放熱平均溫度和吸熱平均溫度則公式就是正確的，即，不過這種情況下也不能說

7、是“所有可逆循環的熱效率都相等”，只能說所有可逆循環的熱效率表達方式相同。 下述說法是否正確:. 熵增大的過程必定為吸熱過程： 熵減小的過程必為放熱過程； 定熵過程必為可逆絕熱過程。答：說法不對。系統的熵變來源于熵產和熱熵流兩個部分，不可逆絕熱過程中工質并未從外界吸熱，但由于存在熵產工質的熵也會因而增大；說法是對的。系統的熵變來源于熵產和熱熵流兩個部分，其中熵產必定是正值，因而僅當系統放熱，熱熵流為負值時，系統的熵值才可能減小；這種說法原則上是不對的。系統的熵變來源于熵產和熱熵流兩個部分，其中熵產必定是正值，對于不可逆的放熱過程，其熱熵流為負值，當熱熵流在絕對數值上恰好與熵產一樣時，過程將成為

8、定熵的。因此：可逆的絕熱過程為定熵過程，而定熵過程卻不一定是絕熱過程。 下述說法是否有錯誤： 熵增大的過程必為不可逆過程； 使系統熵增大的過程必為不可逆過程； 熵產Sg 0的過程必為不可逆過程； 不可逆過程的熵變DS無法計算； 如果從同一初始態到同一終態有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則、； 不可逆絕熱膨脹的終態熵大于初態熵，S2S1，不可逆絕熱壓縮的終態熵小于初態熵S2S1； 工質經過不可逆循環有；。答：說法不正確。系統的熵變來源于熵產和熱熵流兩個部分，其中熵產必定是正值（含零），熱熵流則可為正值，亦可為負值。當系統吸熱時熱熵流為正值，即便是可逆過程（熵產為零）系統的熵也增大；此說法與是

9、一樣的。如果所說的“系統”指的是孤立系統則說法是正確的。不過實在不應該這樣含糊“系統”這一概念！根據熵產原理，這一說法是正確的。此說法完全錯誤。熵是狀態參數，只要過程的初、終狀態確定了，系統的熵變就完全確定，與過程無關。因此，不可逆過程熵變的計算方法之一便是借助同樣初、終狀態的可逆過程來進行計算。至于利用熵的一般關系式進行熵變計算，它們根本就與過程無關。 根據熵為狀態參數知，兩種過程的端點狀態相同時應有相同的熵變，認為是錯誤的；不可逆過程將有熵產生，而可逆過程則不會產生熵，因此說是正確的；熵是狀態參數，過程端點狀態相同時應有相同熵變，由系統熵方程，過程可逆時；不可逆時，式中，可見應有，而不是。

10、此說法不對。根據熵產原理，系統經歷不可逆絕熱過程后，無論是膨脹或受壓縮，其熵都將增大。由熵為狀態參數知，工質經過循環過程后其熵應不變，所以認為是不正確的；根據克勞修斯不等式知，是正確的。11、 閉口系統：熱力系與外界無物質交換的系統。2、 開口系統：熱力系與外界有物質交換的系統。3、 絕熱系統：熱力系與外界無熱量交換的系統。4、 孤立系統：熱力系與外界有熱量交換的系統。5、 熱力平衡狀態：熱力系在沒有外界作用的情況下其宏觀性質不隨時間變化的狀態。6、 準靜態過程：如果造成系統狀態改變的不平衡勢差無限小，以致該系統在任意時刻均無限接近于某個平衡態，這樣的過程稱為準靜態過程7、 熱力循環：熱力系從

11、某一狀態開始，經歷一系列中間狀態后，又回復到原來狀態。8、 系統儲存能：是指熱力學能、宏觀動能、和重力位能的總和。9、 熱力系統：根據所研究問題的需要，把用某種表面包圍的特定物質和空間作為具體指定的熱力學的研究對象，稱之為熱力系統。21、 熱力學第一定律：當熱能與其他形式的能量相互轉換時，能的總量保持不變。或者，第一類永動機是不可能制成的。2、 焓：可以理解為由于工質流動而攜帶的、并取決于熱力狀態參數的能量，即熱力學能與推動功的總和。3、 技術功：技術上可資利用的功，是穩定流動系統中系統動能、位能的增量與軸功三項之和4、 穩態穩流：穩定流動時指流道中任何位置上的流體的流速及其他狀態參數都不隨時

12、間而變化流動。31、 可逆過程：系統經過一個過程后，如果使熱力系沿原過程的路線反向進行并恢復到原狀態，將不會給外界留下任何影響。2、 熱力學第二定律：克勞修斯表述：不可能把熱從低溫物體轉移到高溫物體而不引起其他變化。開爾文普朗克表述：不可能從單一熱源吸熱而使之全部轉變為功。3、 可用能與不可用能：可以轉變為機械功的那部分熱能稱為可用能，不能轉變為機械功的那部分熱能稱為不可用能。4、 熵流：熱力系和外界交換熱量而導致的熵的流動量5、 熵產：由熱力系內部的熱產引起的熵的產生。6、 卡諾定理:工作再兩個恒溫熱源（和）之間的循環，不管采用什么工質，如果是可逆的，其熱效率均為，如果不是可逆的，其熱效率恒

13、小于。7、 工質火用：的對一定的環境而言，工質在某一狀態下所具有的熱力學能中理論上可以轉化為可用能的部分。8、 孤立系統的熵增原理：在孤立系內，一切實際過程（不可逆過程）都朝著使系統熵增加的方向進行，或者在極限情況下（可逆過程）維持系統的熵不變。41、 理想氣體：分子本身不具有體積、分子間沒有作用力的氣體稱為理想氣體。2、 定壓比熱：單位質量的物質，在壓力不變的條件下，作單位溫度變化時相應的焓的變化。3、 定容比熱：單位質量的物質，在比體積不變的條件下，作單位溫度變化時相應的熱力學能的變化。4、 邁耶公式及使用條件：，適用于理想氣體。5、 比熱的定義和單位:單位質量的物質在無摩擦內平衡的特定過

14、程中，做單位溫度變化時所吸收或放出的熱量。6、 氣體常數與通用氣體常數：氣體常數：等于波爾滋蔓常數與每千克氣體所包含的分子數的乘積。通用氣體常數：1mol氣體的氣體常數。7、 實際氣體的臨界狀態：純物質的氣、液兩相平衡共存的極限熱力狀態。一、簡答題(每小題5分，共40分)1. 什么是熱力過程？可逆過程的主要特征是什么？答：熱力系統從一個平衡態到另一個平衡態，稱為熱力過程。可逆過程的主要特征是驅動過程進行的勢差無限小，即準靜過程，且無耗散。2. 溫度為500C的熱源向熱機工質放出500 kJ的熱量，設環境溫度為30C，試問這部分熱量的火用（yong）值（最大可用能）為多少？答： 303.95kJ

15、3. 兩個不同溫度（T1,T2）的恒溫熱源間工作的可逆熱機，從高溫熱源T1吸收熱量Q1向低溫熱源T2放出熱量Q2，證明：由高溫熱源、低溫熱源、熱機和功源四個子系統構成的孤立系統熵增 。假設功源的熵變SW =0。證明：四個子系統構成的孤立系統熵增為（1分）對熱機循環子系統： 1分 1分根據卡諾定理及推論：1分則： 。1分B隔板A自由膨脹4. 剛性絕熱容器中間用隔板分為兩部分，A中存有高壓空氣，B中保持真空，如右圖所示。若將隔板抽去，試分析容器中空氣的狀態參數（T、P、u、s、v）如何變化，并簡述為什么。答：u、T不變，P減小，v增大，s增大。5. 試由開口系能量方程一般表達式出發，證明絕熱節流過

16、程中，節流前后工質的焓值不變。（絕熱節流過程可看作穩態穩流過程，宏觀動能和重力位能的變化可忽略不計） 答：開口系一般能量方程表達式為絕熱節流過程是穩態穩流過程，因此有如下簡化條件，則上式可以簡化為：根據質量守恒，有代入能量方程，有 6. 什么是理想混合氣體中某組元的分壓力？試按分壓力給出第i組元的狀態方程。答：在混合氣體的溫度之下，當i組元單獨占有整個混合氣體的容積（中容積）時對容器壁面所形成的壓力，稱為該組元的分壓力；若表為Pi，則該組元的狀態方程可寫成：PiV = miRiT 。7. 高、低溫熱源的溫差愈大，卡諾制冷機的制冷系數是否就愈大，愈有利？試證明你的結論。答：否，溫差愈大，卡諾制冷

17、機的制冷系數愈小，耗功越大。（2分）證明：，當不變，時，、。即在同樣下(說明得到的收益相同)，溫差愈大，需耗費更多的外界有用功量，制冷系數下降。（3分）8. 一個控制質量由初始狀態A分別經可逆與不可逆等溫吸熱過程到達狀態B，若兩過程中熱源溫度均為。試證明系統在可逆過程中吸收的熱量多，對外做出的膨脹功也大。答：經歷可逆或不可逆定溫過程后，按題給兩種情況下過程的初、終狀態相同，因而系統的熵變相同。由系統的熵方程，對于可逆過程其熵產為零，故熱熵流將大于不可逆過程。可見，可逆過程的熱量將大于不可逆過程；（3分）由熱力學第一定律，因過程的初、終狀態相同，熱力學能變化Du相同，故可逆與不可逆兩種情況相比，

18、可逆過程的過程功亦較大。（2分）三、計算題：（共50分）1. 壓氣機在95 kPa、25 的狀態下穩定地以340 m3/min的容積流率吸入空氣，進口處的空氣流速可以忽略不計；壓氣機排口處的截面積為0.025 m2，排出的壓縮空氣的參數為200 kPa、120 。壓氣機的散熱量為60 kJ/min。已知空氣的氣體常數Rg=0.287 kJ/(kg.K)，比定熱容cV=0.717 kJ/(kg.K)，求壓氣機所消耗的功率。（16分）解：以壓氣機中空氣為研究對象，其穩定工況的能量方程為即 （a）其中： 將以上數據代入式（a），可得壓氣機所消耗的功率為：N28 kg0.1 MPa17 N22 kg0.07MPa672. 在高溫環境中有一容器，A側裝有2 kg氮氣，壓力為0.07 MPa，溫度為67； B側裝有8 kg氮氣，壓力為0.1 MPa，溫度為17，。A和B的壁面均為透熱壁面，它們之間用管道和閥門相連，見附圖。現打開閥門，氮氣由B流向A。氮氣可視為理想氣體，已知氣體常數Rg,N2 = 297 J/(kgK)，過程中的平均定容比熱容cv = 0.742 kJ/( kgK)，若壓力平衡時容器中氣體溫度為t2 = 40，試求：平衡時終壓力P2；吸熱量Q ；氣體的熵變。（18分）解：容器A和B的容積分別為（4分）取A+B中的氣體為系統（