题目类型一、填空题二、简答题三、分析推理题四、证明题五、说明题六、计算题一、填空题（共30分，每空1分）1、可逆过程是准静态过程的充分条件。
2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。
3、如大气压力为0.1MPa，则容器内真空度的最大值为0.1 MPa。
4、处于平衡状态的系统，其内部不存在势差。
5、膨胀功、技术功以及系统进出口的流动功四者的关系式为w t+p2v2=w+p1v16、制冷系数的取值范围是（0，+∞）。
7、范德瓦尔方程提出的基本观点为：实际气体分子本身占有体积，实际气体分子间存在吸引力。
8、压缩因子的定义是实际气体的比热与按理想气体求得的比热的比值。
9、定容过程加给系统的热量用于提高系统的内能；定压过程加给系统的热量用于提高系统的焓。
10、理想气体的真实比热不仅与气体的种类有关，还与气体的温度有关。
11、气体总压力与分压力之间遵循道尔顿定律；总容积与分容积之间遵循阿密盖特定律。
12、闭口系统的特点是控制质量；开口系统的特点是控制体积。
13、理想气体绝热节流前后，熵增大，温度不变。
14、活塞式压缩机的余隙对排气量有影响；对单位压缩轴功无影响。
15、在卡诺循环中，对热效率影响较大的是低温热源的温度。
16、凝华现象只有在物质的三相点压力以下才可能发生。
17、热力学第二定律的数学表达式为ds iso≥0 。
18、喷水蒸气加湿的过程为等温加湿过程，喷水加湿的过程为等焓加湿过程。
19、如1 kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为1000g/kg（a）。
20、获得超音速气流的两个条件是βb≤βc和采用渐缩渐扩喷管。
21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是制冷系数小；和单位工致的制冷量小。
22.在等熵流动中，由亚音速气流加速为超音速气流的过程中，以下参数是如何变化（增大、减小）：温度减小、比容增大、音速减小。
二、简答题：（共20分，每小题5分）１、简述背压式热电循环的原理，说明其意义。
在朗肯循环的基础上，将汽轮机的背压提高，自汽轮机排出的尾气不进入冷凝器，而是供给热用户。
用户将蒸汽的汽化潜热用掉后将冷凝水返回到热电厂继续循环发电（3分）意义：尽管热效率有所降低，但热能利用率提高了。
（2分）２、冷却塔能否制取低于环境温度的冷却水？说明理由。
能。
（2分）；原因：冷却塔冷却水的过程是热湿交换过程，并非显热交换。
理论上讲，制取的冷却水的最低温度可以达到环境对应的湿球温度，而湿球温度低于干球温度（环境温度）。
（3分）３、说明用饱和水蒸气表，求温度为t 、干度为ｘ的湿饱和蒸汽的比内能的过程。
由温度t 查饱和水蒸气表得：p 、v '、v ''、h '、h ''（1分）则 h x x h h '-+''=)1( （1分）v x x v v '-+''=)1( （1分）pv h u -=即可。
（2分）4、意义有二，1）可减少总的压缩耗功；（1分）2）降低设备的排气温度。
（1分）其示功图分析如下：（3分）5.在选择制冷剂时，通常要考虑其饱和液体线要陡一些，为什么？答：制冷剂饱和溶液线陡，此时经过节流阀时节流损失就小，循环的制冷系数就高。
（5分）6.范德瓦尔方程是基于理想气体状态方程修改而来的，说明其观点。
答：理想气体的状态方程为：νRTp =； （1分）修正：1）考虑到分子本身占有体积，则b RTp -=ν （2分）2）考虑到分子之间的相互吸引力，则2v a b RT p --=ν （2分） 7.背压式热电循环能否提高热电厂的热效率？采用此循环的意义何在？ 答：背压式热电循环不能提高热电厂的热效率。
（2分）采用背压式热电循环反而会降低热电厂的热效率。
采用热电循环的意义在于提高热电厂的热能的利用率。
（3分）8.何谓凝华现象？试结合水的相图分析说明之。
答：气态直接变为固态的过程。
（2分）如图所示，当压力低于三相点压力时，如温度下降穿越气固线AD 时，水蒸气就会直接变为固体水即冰。
（3分）9.何谓准静态过程和可逆过程？说明其相互关系。
答：准静态过程：由一系列无限接近的平衡状态组成的热力过程。
（2分） 可逆过程：系统进行正反两个热力过程后又回到初态，系统外界也能回到初态的热力过程。
（2分）可逆过程一定是准静态过程；但准静态过程未必是可逆过程。
（1分）10.在冷藏柜中拿出来的袋装蔬菜，其内壁总是湿漉漉的，为什么？答：室外环境下袋装的蔬菜放入冷藏柜后降温时，通常将降至环境对应的露点温度（3分）。
此时袋内空气将结露，因此当从冷藏柜中拿出的袋装蔬菜其内壁通常都是湿漉漉的。
（2分）11.活塞式压缩机的余隙对排气量和单位压缩轴功有什么影响？答：活塞压缩机的余隙对排气量有影响，将使排气量减小；（3分） 活塞压缩机的余隙对理论压缩轴功没有影响。
（2分）12.如何才能使亚音速气流加速到超音素气流？答：欲使亚音速气流加速到超音速气流应满足有两个条件：1）c b ββ〈（2.5分）TS789 2）采用缩放式喷管。
（2.5分）13.结合水的相图说明结冰和结霜的过程。
答：水的相图如下图：（3分）由水的相图知，空气中水蒸汽的分压力大于三相点压力时可以结冰（1分）；空气中水蒸汽的分压力小于三相点压力时可以结霜（1分）14.如何利用平均定压比热表，计算温度为100℃～300℃之间的空气的平均定压质量比热？答：由平均比热表查得：1000|p c 及3000|p c （2分） 则100300|100|300|10003000300100-⨯-⨯=p p p c c c （3分）15、 在T-S 图上绘制背压式热电循环的循环过程图，并写出过程的吸热量、供热量、发电量、发电效率和热能利用率的表达式。
答：吸热量：q 1=h 1-h 3供热量：q 2= h2-h 3发电量：012w h h =- 发电效率： 热能利用率 16、在蒸气压缩制冷循环中节流阀代替膨胀机有什么优缺点？在T-S 图上绘出这个循环，并指出可表示节流损失的面积。
答：优点：机构简化、运行可靠。
8 7 S 01w q η=111120==+=q q q q w k缺点：耗功增加、制冷量减小、制冷系数减小。
在图中，过程4-5’是工质通过膨胀机的热力过程；过程4-5工质通过节流阀的热力过程。
图中面积465’可表示节流损失。
17、 滑冰运动员在寒冷的滑冰场即使长时间站立，脚下的冰鞋也不会被冻结，为什么？请用水的相图分析之。
答：水的相图如右图所示，a-b 为固液共存曲线，可见随着压力的提高水的凝固点将降低，滑冰运动员将身体压在面积很小的冰刀上，将产生很大的压力，从而冰刀下将产生很高的压力，致使冰的凝固点大大下降，常压下水在0℃结冰，此时不会结冰。
18、是否存在-1℃的水和水蒸气？如果存在请在水的相图上标示出。
-1℃的水和水蒸气都存在，其位置分别如图中的点1和点2。
19、卡诺循环是正循环中热效率较高的循环，蒸汽动力循环为什么不采用之？尽管卡诺循环热效率最高，但是它要求的两个定温吸、放热过程在实际工程中无法实现。
通常吸放热过程只能在定压下实现。
20、对未饱和的空气进行喷淋水和喷水蒸气的加湿处理后，所得湿空气有什么区别？喷淋水加湿处理过的湿空气，焓值不变，即等焓加湿过程；而喷水蒸气加湿处理过的湿空气温度不变，即等温加湿过程。
p B CA D t21、提高朗肯循环热效率的途径有哪些?受哪些因素的限制？答：1）提高平均吸热温度，这一措施可通过单独提高蒸汽压力或蒸汽温度的方法来实现，也可同时提高蒸汽的压力和温度。
此措施受到制造锅炉材料性能的限制。
2）降低冷凝温度，此措施受到冷却水温的限制。
22、三、分析推理题：（每小题6分）１、试用热力学的有关知识判断T-S 图中两条等容线比容值的大小。
解：在示热图上任给两条等容线v 1、v 2如图所示（图略），作一辅助等压过程1-2，（1分） 对于此过程有：0ln 1212>=∆v v R s ，（2分） 0ln 12>∴v v ∴ 12v v >1, （2分） 即v 2 > v 1故 v 2所在的等容线较大。
（1分）2、试用热力学的有关知识判断T-S 图中两条等压线压力值的大小。
解：在T-S 上任给两条等压线p 1、p 2如图所示，作一辅助等温过程1-2，对于此过程有：2121ln p s R p ∆=-，（2分） s 2<s 1, 2211ln0;p p p p ∴>> （2分） 故 p 2所在的等压线压力值较大。
（2分）3、试用热力学的有关知识判断P-V 图中两条等熵线熵值的大小。
在P —V 图中任给两条等熵线S 1、S 2，如图所示，作一辅助等压过程1-2，（2分）对于此过程有：12v v >1, 0ln 12>∴v v 0ln1212>=∆∴v v c s p ，（4分） 即S 2>S 1故 S 2所在的等容线较大。
（2分）4、在逆卡诺循环中，试分析高温热源Ｔ１和低温热源Ｔ２哪个对制冷系数的影响更大。
解 212T T T -=ε；这里T 2 < T 1 . （1分） 而22112)(T T T T -=∂∂ε；（2分） 22121)(T T T T -=∂∂ε（2分） 所以，T 2比T 1对制冷系数的影响更大（1分）5、在卡诺循环中，试分析高温热源Ｔ１和低温热源Ｔ２哪个对热效率的影响更大。
6、试分析计算：２０℃且静止的空气通过渐缩渐扩喷管可获得的最高速度。
解 )(7)(2)(22020202T T R T T c h h c p -=-=-=（2分）欲使c 2最大，须使T 2最小；据热力学第三定律，T 2最小为0 K ，（2分） 当T 2=0时，上式=767)020273(2877=-+⨯⨯（m/s ）即可获得的最高速度为767（m/s ）。
（2分）7、试分析计算：２０℃且静止的空气通过喷管可获得的最高速度。
8、请用p-V 图分析活塞式压缩机的压比对容积效率的影响。
答：9、试绘制亚音速气流通过渐缩渐扩喷管变为超音速气流的过程中，气体的速度c 、压力p 、音速a 、比容v 的变化规律曲线。
1413v V V V V λ-=-10、某热力循环依次经历等容吸热、等压吸热、等温放热、等熵膨胀、等温吸热等五个热力过程后又回到初态。
请用示功图、示热图描述此热力循环。
11、系统熵增大的过程都是不可逆过程，熵不变的过程都是可逆的，分析此观点是否正确。
这种观点不正确（2分）。
首先系统熵增由熵流和熵产组成。
如果系统进行无温差的传热而得热，即使系统熵增大，此热力过程仍然可能是可逆的热力过程（2分）。
其次，如果系统放热，此时熵流为负值，即使有熵产存在，系统熵增仍可能为零。
