一、分析说明题：
1、水汽化过程的P-V 与T-S 图上：1点、2线、3区、5态，分别指的是什么？ 答：1点：临界点
2线：上界线（干饱和蒸汽线）、下界线（饱和水线）
3区：过冷区（液相区或未饱和区）、湿蒸汽区（汽液两相区）、过热蒸汽区（气相区） 5态：未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的气体可以看成是理想气体？
答：①分子之间的平均距离相当大，分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。
②分子之间没有相互的作用力。
③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。 3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。
①蒸汽初温的影响：
保持p 1、p 2不变，将t 1提高，2t 1
T 1T η=-
则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 且乏汽干度：2'2x x >
②蒸汽初压的影响：
保持t 1、 p 2不变，提高p 1，2t 1
T 1T η=-
则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 但是乏汽干度：2'2x x <
4、什么叫逆向循环或制冷循环？逆向循环的经济性用什么衡量？其表达式是什么？
答：在循环中消耗机械能，把热量从低温热源传向高温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针方向进行的循环。 逆向循环的经济性评价指标有： 制冷系数；ε=q 2/W net ； 热泵系数：ε′=q 1/W net
5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。
答：①当绝对压强大于当地大气压时：
相对压强（表压强）=绝对压强-当地大气压 或 当地绝表P P P -= ②当绝对压强小于当地大气压时：
真空度=当地大气压-绝对压强 或 绝当地真空P P P -=
6、绝热刚性容器中间用隔板分开，两侧分别有1kg N 2和O 2，其p 1、T 1相同。若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有什么变化，为什么？
答: ①因为是刚性绝热容器，所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。
②系统内部的隔板抽出后，温度保持不变。
③绝热过程系统熵流为零，系统内部为不可逆变化，熵产大于零，因此总熵变大于零。
7、表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？
答：①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算，因为表压力或真空度只是一个相
对压力。
②若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
8、试比较如图所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各量的大小：⑴ W 12与W 1a2； (2) ?U 12
与 ?U 1a2； (3) Q 12与Q 1a2
（1）W 1a2的大小等于面积1bca1，W 12的大小等于面积1bc21，因此W 1a2大。
(2)1-a-2与1-2的初、终状态完全相同，热力学能是状态参数，只与过程的初、终状态有关，因此?U 12 与 ?U 1a2；一样大。 （3）因为Q = ?U + W ，?U 12 =?U 1a2，W 1a2大于W 12，所以 Q 1a2
大。
9、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。
①蒸汽初温的影响：
保持p 1、p 2不变，将t 1提高，2t 1
T 1T η=-
则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 且乏汽干度：2'2x x >
②蒸汽初压的影响：
保持t1、p2不变，提高p1，2
t
1
T
1
T
η=-
则有：1T↑，2T不变?
t
η↑
但是乏汽干度：
2'2
x x
<
10、画出蒸汽朗肯循环所需的设备示意图及热力循环的T-s、P-V图。
11、在T-s图上用图形面积表示Δh
解：过a做等压线，并取:Tb=Tc
考虑ca过程等压
a b
h h amnca
-=面积
12、什么叫正向循环？正向循环的经济性用什么衡量？其表达式是什么？
答：①正向循环是指：热能转化为机械能的循环，是动力循环。
②正向循环是指：从高温热源吸热向低温热源放热，并向外界输出功的循环。
③正向循环在P-V和T-S图上按顺时针方向进行的循环。
其经济性评价指标用热效率η衡量：
其表达式为：
1
2
1
1
Q
Q
Q
W
net-
=
=
η
t
q h w
=?+
t
w vdp
=-=
?
p a c
q h h h amnca
=?=-=面积
c b c b
T T h h
==
13、提高蒸汽动力循环热效率的途径有哪些？ 答：①提高蒸汽的初温 ②提高蒸汽的初压
③降低乏汽压力、 ④采用再热循环、 ⑤采用回热循环、 14、为什么孤立系统的熵值只能增大、或者不变，绝对不能减小？ 答：根据闭口系统熵方程：g f dS dS dS +=
对于孤立系统，因为与外界没有任何能量交换，得出： 0=f dS 所以有：g iso dS dS = 而 0≥g dS
因此：0≥iso dS 即孤立系统的熵值只能增大、或者不变，绝对不能减小。
15、如果某种工质的状态方程式遵循T R pv g =，这种物质的比热容一定是常数吗？这种物质的比热容仅是温度的函数吗？
答：不一定，比如理想气体遵循此方程，但是比热容不是常数，是温度的单值函数。这种物质的比热容不一定仅是温度的函数。
由比热容的定义，并考虑到工质的物态方程可得到：
g R T
u T v p T u T w T u T w u T q c +?=+?=+?=+?==d d d d d d d d d d d )d(d d
由此可以看出，如果工质的内能不仅仅是温度的函数时，则此工质的比热容也就不仅仅是温度的函数了。
16、两喷管工作的背压均为0.1MPa ，进口截面的压力均为1MPa ，进口流速忽略不计。 1）若两喷管最小截面相等，问两喷管的流量、出口截面的流速和压力是否相同？ 2）假如截取一段，出口截面的流量、流速和压力将怎样变化？
答：因为对于渐缩管：P cr =v cr P 1＞P b ,所以取：P 2=P cr 而对于缩放管则取：P 2= P b
1）若两喷管的最小截面面积相等，两喷管的流量相等，渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速，渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。
2) 若截取一段，渐缩喷管最小截面面积大于缩放喷管最小截面面积，则渐缩喷管的流
量大于缩放喷管的流量，渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速，渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。
17、①在p-v 图上确定 T 增大方向， 做一条等压线
②在p-v 图上确定 s 增大方向
做一条等温线
③在T-s 图上确定 v 增大方向
做一条等温线
④在T-s 图上确定 p 增大方向
14
=0q=w
T T q u w
u ==?+?414100v v w q s s >?>?>?>41
14
41
4141,v v p p T T v v T T ==>>因为：所以14
=0T T q u w
u q w
==?+?=414100s s q w v v >?>?>>
做一条等温线
18、如图所示，1－2为理想气体的可逆绝热过程，试在T－s图上用面积表示出膨胀功w
的大小。
解：过1、2点分别作定容线，再过1点做定温线与过2点的定容线相交于1ˊ点。
过程1-2为可逆绝热：q=0
'
122
1
()()
v v
w q u u c T T c T T
=-?=-?=-=-，而过程1ˊ-2为定容过程，w=0 u q
-?=-，其大小为面积m1ˊ2nm 因此1-2的膨胀功大小为面积m1ˊ2nm
T
1
2
s
1
v
2
v
m
1
19、证明：卡诺循环的热效率总是小于1，不可能等于1。
证明：①卡诺循环的热效率：
1
2
1
T
T
c
-
=
η, 其中T2小于T1，且均大于0，因此卡诺循环的热效率总是小于1。
4141
00
t
s s q w p p
>?>?>?<
14
=0
t
T T q h w
h q w
==?+
?=
②只有当∞→1T 或02→T 时，卡诺循环的热效率等于1，这是不可能的，因此卡诺循环的热效率不可能等于1。
20、据p-v 图，将理想气体可逆过程画在T-s 图上，比较⊿u 12与⊿u 13，⊿h 12与⊿h 13，⊿
s 12与⊿s 13，∣q 12∣与∣q 13∣的大小，并简要说明理由。
v
p
1
2
o
3
s
解：对于理想气体 u=C V ΔT, h=C P ΔT 其中C V 、C P 是常数
因为T 2＞T 3所以u 12＞⊿u 13，⊿h 12＞⊿h 13， 因为S 2=S 3 所以Δs 12=Δs 13，
T-S 图为示热图，从图中可以看出q 12= 面积S 123ba1 ， q 13=面积S 13ba1 所以∣q 12∣＞∣q 13∣
21、在多变过程中，膨胀功、技术功、热量的正负在p-v图和T-s图上如何判断，简要说明。
w pdv
=?q Tds
=?t w vdp
=-?
22、将满足空气下列要求的多变过程表示在p-v图和T-s图上。
①空气升压、升温又放热②空气膨胀、升温又吸热
③n=1.3的压缩过程，并判断的正负q、w、△u。
①1-2: q﹤0、w﹤0、△u﹥0
②1-3: q﹥0、w﹥0、△u﹥0
③1-4: q﹥0、w﹤0、△u﹥0