第1題：

無(wú)熱交換的熱力系統(tǒng)稱為。

A.孤立系統(tǒng)B.閉口系統(tǒng)C.絕熱系統(tǒng)D.開(kāi)口系統(tǒng)

參考答案：C

考察要點(diǎn)：熱力學(xué)系統(tǒng)基本概念

相關(guān)知識(shí)：

(1)人為地選取一定范圍內(nèi)的物質(zhì)作為研究對(duì)象，稱其為熱力學(xué)

系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為系統(tǒng)。

(2)按系統(tǒng)與外界有無(wú)物質(zhì)交換，系統(tǒng)可分為閉口系和開(kāi)口系。

閉口系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)外無(wú)物質(zhì)交換，稱控制質(zhì)量；開(kāi)口系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)外

有物質(zhì)交換，稱控制體積。

(3)按系統(tǒng)與外界有無(wú)能量交換，系統(tǒng)可分為絕熱系和孤立系。

絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)外無(wú)熱量交換(系統(tǒng)傳遞的熱量可忽略不計(jì)時(shí)，可

認(rèn)為絕熱)；孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既無(wú)能量傳遞也無(wú)物質(zhì)交換。

第2題：

某容器中氣體的表壓力為0.04MPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa,則

該氣體的絕對(duì)壓力為MPa。

A.0.06

B.0.04

C.0.14

D.0.05

參考答案：C

答案提示：絕對(duì)壓力=大氣壓力+表壓力=（0.1+0.04）MPa=

0.14MPa

考察要點(diǎn)：相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力的概念和換算

相關(guān)知識(shí)：

（1）通常用垂直作用于器壁單位面積上的力來(lái)表示壓力（也稱壓

強(qiáng)）的大小，這種壓力稱為氣體的絕對(duì)壓力。

（2）工程上常用測(cè)壓儀表測(cè)定系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力，這些壓力計(jì)指

示的壓力是氣體的絕對(duì)壓力與外界大氣壓力的差值，稱為相對(duì)壓力。

（3）絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力和大氣壓力之間

P=Pb+Pe（P>Pb）

P=Pb-Pv（P<Pb）

式中Pb—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?/p>

Pe—高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱為表壓力；

PL低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱為真空值。

（4）只有絕對(duì)壓力才能代表工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。因?yàn)闇y(cè)得的表壓力

或真空度是工質(zhì)絕對(duì)壓力與大氣壓力的相對(duì)值，由于大氣壓力隨地理

位置及氣象條件等因素變化，因此，絕對(duì)壓力相同的工質(zhì)，在不同的

大氣壓力條件下，壓力表指示的相對(duì)壓力并不相同。

第3題:

若工質(zhì)經(jīng)歷一可逆過(guò)程與一不可逆過(guò)程，且其初態(tài)和終態(tài)相同,

則兩過(guò)程中工質(zhì)與外界交換的熱量_______O

A.相同

B.不相同

C.不確定

D.與狀態(tài)無(wú)關(guān)

參考答案：C

考察要點(diǎn)：可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程的概念；熱量的涵義。

答案提示：熱量是過(guò)程量，既與初終狀態(tài)的位置有關(guān)，還與中間

經(jīng)歷的路程有關(guān)。題目中可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程的初態(tài)和終態(tài)相同，

但沒(méi)有給出兩者的具體過(guò)程，所以無(wú)法確定兩者交換的熱量大小。

相關(guān)知識(shí)：

(1)系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程后，如令過(guò)程逆行而使系統(tǒng)與外界同時(shí)恢

復(fù)到初始狀態(tài)，而不留下任何痕跡(即沒(méi)有得到攻，也沒(méi)有消耗功)，

則此過(guò)程稱為可逆過(guò)程。即系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)程后，系統(tǒng)與外界

均能完全回復(fù)到初始狀態(tài)，這樣的過(guò)程稱為可逆過(guò)程，否則為不可逆

過(guò)程。

(2)實(shí)現(xiàn)可逆過(guò)程的條件：過(guò)程無(wú)勢(shì)差(傳熱無(wú)溫差，作功無(wú)力

差)；過(guò)程無(wú)耗散效應(yīng)。

(3)可逆過(guò)程只是指可能性，并不是指必須要回到初態(tài)的過(guò)程。

實(shí)際過(guò)程不是可逆過(guò)程，但為了研究方便，先按理想情況(可逆過(guò)程)

處理，用系統(tǒng)參數(shù)加以分析，然后考慮不可逆因素加以修正。

(4)系統(tǒng)與外界之間依*溫差傳遞的能量稱為熱量，熱量是除功

以外，沒(méi)有物質(zhì)流的系統(tǒng)與外界傳遞能量的又一種形式。熱量的計(jì)算

公式為5Q=7tlS(J)。熱量是過(guò)程量，它與過(guò)程特性有關(guān)，初、終

態(tài)相同但中間途徑不同的各種過(guò)程，其傳遞熱量也不相同。

第4題：

判斷后選擇正確答案O

A.無(wú)約束的自由膨脹為一可逆過(guò)程

B.混合過(guò)程是一不可逆過(guò)程

C.準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程就是可逆過(guò)程

D.可逆過(guò)程是不可實(shí)現(xiàn)過(guò)程

參考答案：B

考察要點(diǎn)：可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程的概念；準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的涵義。

答案提示：A.自由膨脹為不可逆過(guò)程；C.可逆過(guò)程是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,

但準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程不一定是可逆過(guò)程；D.可逆過(guò)程在一定條件下可以實(shí)

現(xiàn)。

相關(guān)知識(shí):

(1)系統(tǒng)狀態(tài)的連續(xù)變化稱系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)熱力過(guò)程。如果造成

系統(tǒng)狀態(tài)改變的不平衡勢(shì)差無(wú)限小，以致該系統(tǒng)在任意時(shí)刻均無(wú)限接

近于某個(gè)平衡態(tài)，這樣的過(guò)程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程是一種理

想化的過(guò)程，實(shí)際過(guò)程只能接近準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。

(2)系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程后，如令過(guò)程逆行而使系統(tǒng)與外界同時(shí)恢

復(fù)到初始狀態(tài)，而不留下任何痕跡(即沒(méi)有得到攻，也沒(méi)有消耗功)，

則此過(guò)程稱為可逆過(guò)程。即系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)程后，系統(tǒng)與外界

均能完全回復(fù)到初始狀態(tài)，這樣的過(guò)程稱為可逆過(guò)程，否則為不可逆

過(guò)程。

(3)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程+無(wú)耗散效應(yīng)=可逆過(guò)程?？赡孢^(guò)程要求系統(tǒng)與

外界隨時(shí)保持力平衡和熱平衡，并且不存在任何耗散效應(yīng)，在過(guò)程中

沒(méi)有任何能量的不可逆損失；而準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的條件僅限于系統(tǒng)內(nèi)部的

力平衡和熱平衡。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程在進(jìn)行中系統(tǒng)與外界之間可以有不平衡

差，也可能有耗散現(xiàn)象發(fā)生，只要系統(tǒng)內(nèi)部能及時(shí)恢復(fù)平衡，其狀態(tài)

變化還是可以是準(zhǔn)靜態(tài)的。所以，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程是針對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部的狀

態(tài)變化而言的，而可逆過(guò)程則是針對(duì)過(guò)程中系統(tǒng)所引起的外部效果而

言的?？赡孢^(guò)程必然是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,而準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程則未必是可逆過(guò)程,

它只是可逆過(guò)程的條件之一。

第5題：

壓力表測(cè)量的壓力是O

A.絕對(duì)壓力

B.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

C.真空度

D.相對(duì)壓力

參考答案：D

考察要點(diǎn)：相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力的概念和換算

答案提示：壓力表測(cè)量的壓力是氣體的相對(duì)壓力(表壓力或真空

度)。

相關(guān)知識(shí)：

(1)通常用垂直作用于器壁單位面積上的力來(lái)表示壓力(也稱壓

強(qiáng))的大小，這種壓力稱為氣體的絕對(duì)壓力。

(2)工程上常用測(cè)壓儀表測(cè)定系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力，這些壓力計(jì)指

示的壓力是氣體的絕對(duì)壓力與外界大氣壓力的差值，稱為相對(duì)壓力。

(3)絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力和大氣壓力之間：

P=Pb+Pe(P>Pb)

P=Pb-Pv(P<Pb)

式中Pb—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?/p>

Pe—高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱為表壓力；

Pv—低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱為真空值。

(4)SI規(guī)定壓力單位為帕斯卡(Pa)，1Pa=1N/m2,標(biāo)準(zhǔn)大

氣壓(atm)是工程上使用的壓力單位，1atm=1.01x1C)5pa。

第6題：

絕對(duì)零度指的是。

A.0℃

B.273℃

C.-273℃

D.0°F

參考答案：C

考察要點(diǎn)：溫度和溫標(biāo)的概念

答案提示:絕對(duì)零度即丁=0K,而t=T—273=0—273=-273℃。

相關(guān)知識(shí)：

(1)溫度：宏觀上，是描述系統(tǒng)熱力平衡狀況時(shí)冷熱程度的物理

量；微觀上，是大量分子熱運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度的量度。溫度是確定一個(gè)系

統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于熱平衡的物理量。

(2)溫度的數(shù)值標(biāo)尺，簡(jiǎn)稱溫標(biāo)。國(guó)際單位制SI規(guī)定了為熱力

學(xué)溫標(biāo)，單位為開(kāi)(K)。熱力學(xué)溫標(biāo)指定純水三相點(diǎn)溫度為基本定

點(diǎn)，為273.16K。

(3)SI還規(guī)定攝氏溫標(biāo)f為實(shí)用溫標(biāo)，單位為攝氏度(C)。攝

氏溫標(biāo)的每與熱力學(xué)溫標(biāo)的每1K相同，定義為：AT—273.15。

(4)華氏溫標(biāo)尸被非專業(yè)人士使用，單位為華氏度。F。攝氏溫標(biāo)

與華氏溫標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：f=(F-32)x5/9o

第7題：

壓強(qiáng)的國(guó)際單位是。

A.bar

B.kgf/m2

C.mmHg

D.N/m2

參考答案：D

考察要點(diǎn)：壓強(qiáng)的單位。

答案提示：1Pa=1N/m2。

相關(guān)知識(shí)：

（1）通常用垂直作用于器壁單位面積上的力來(lái)表示壓力（也稱壓

強(qiáng)）的大小，其宏觀定義式為：p=RA

式中尸一整個(gè)容器壁受到的力，單位為牛頓（N）；

A—容器壁的總面積（m2）。

2

（2）SI規(guī)定壓力單位為帕斯卡（Pa）,1Pa=1N/mo

（3）工程上還采用其他壓力單位，如巴（bar）、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（a

tm）、工程大氣壓（at或kgf/m?）、毫米汞柱（mmHg）等單位，

其換算關(guān)系為：

1bar=105Pa=0.1MPa

1atm=1.01325x105Pa

1kgf/m2=9.8x104Pa

1mmHg=133.32Pa

第8題：

嫡是________量。

A.廣延狀態(tài)參數(shù)

B.強(qiáng)度狀態(tài)參數(shù)

C.過(guò)程量

D.無(wú)法確定

參考答案：A

考察要點(diǎn)：狀態(tài)量與過(guò)程量的涵義；焙的涵義；廣延狀態(tài)參數(shù)和

強(qiáng)度狀態(tài)參數(shù)的概念。

答案提示：燧是狀態(tài)量，具有可加性，是廣延狀態(tài)參數(shù)。

相關(guān)知識(shí)：

（1）狀態(tài)指熱力系統(tǒng)中某瞬間表現(xiàn)的工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況。狀

態(tài)參數(shù)是描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種狀態(tài)的宏觀物理量。常用的狀態(tài)參

數(shù)有：溫度（力、壓力（尸）、比容（u）或密度（p）、內(nèi)能（u）、

嬉"）、燧（s）、自由能⑺、自由焰（g）等。

（2）熱力狀態(tài)參數(shù)可分為廣延狀態(tài)參數(shù)和強(qiáng)度狀態(tài)參數(shù)。強(qiáng)度性

參數(shù)：系統(tǒng)中單元體的參數(shù)值與整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)值相同，與質(zhì)量多少

無(wú)關(guān)，沒(méi)有可加性。在熱力過(guò)程中，強(qiáng)度性參數(shù)起著推動(dòng)力作用，稱

為廣義力或勢(shì)。如溫度、壓力等。廣延性參數(shù)：系統(tǒng)中各單元體該廣

延性參數(shù)值之和，在熱力過(guò)程中，廣延性參數(shù)的變化起著類似力學(xué)中

位移的作用，稱為廣義位移，如系統(tǒng)的容積、內(nèi)能、熔、燧等。

(3)熱力過(guò)程是指熱力系從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)變化時(shí)所經(jīng)歷

的全部狀態(tài)的總和。狀態(tài)參數(shù)表示工質(zhì)的狀態(tài)，而過(guò)程量不僅與熱力

學(xué)過(guò)程的初終狀態(tài)有關(guān)，還跟過(guò)程的性質(zhì)有關(guān)。

(4)可逆過(guò)程端定義為dS=5Q"。焙體現(xiàn)了可逆過(guò)程傳熱的大

小與方向，可用于判斷熱量方向和計(jì)算可逆過(guò)程的傳熱量。牖是狀態(tài)

參數(shù)，并且與系統(tǒng)所含工質(zhì)的數(shù)量，它的總和等于系統(tǒng)各部分分量之

和，這樣具有可加性的狀態(tài)函數(shù)稱廣延狀態(tài)參數(shù)。

第9題：

工質(zhì)經(jīng)歷了不可逆的熱力循環(huán)，則工質(zhì)燧的變化O

A.大于零

B.等于零

C.小于零

D.不確定

參考答案：B

考察要點(diǎn)：可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程、熱力循環(huán)的概念；熠、燧變、

烯產(chǎn)的涵義。

答案提示：燧是狀態(tài)參數(shù)，工質(zhì)烯的變化只取決初終態(tài)，循環(huán)過(guò)

程燧變?yōu)榱恪ｎ}目中沒(méi)有明確是否孤立系統(tǒng)，不能套用熠增原理。

相關(guān)知識(shí)：

（1）系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程后，如令過(guò)程逆行而使系統(tǒng)與外界同時(shí)恢

復(fù)到初始狀態(tài)，而不留下任何痕跡（即沒(méi)有得到攻，也沒(méi)有消耗功），

則此過(guò)程稱為可逆過(guò)程。即系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)程后，系統(tǒng)與外界

均能完全回復(fù)到初始狀態(tài)，這樣的過(guò)程稱為可逆過(guò)程，否則為不可逆

過(guò)程。

（2）熱力循環(huán)是指工質(zhì)從某一初態(tài)開(kāi)始，經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，

最后由回復(fù)到初態(tài)的過(guò)程?？赡孢^(guò)程埔定義為dS=5Q/7"。熠是狀態(tài)

參數(shù)，工質(zhì)燧的變化只取決初終態(tài)，與狀態(tài)變化的過(guò)程無(wú)關(guān)，也與過(guò)

程是否可逆無(wú)關(guān)。

（3）孤立系統(tǒng)燧增原理說(shuō)明隨著不可逆過(guò)程的進(jìn)行，熠不斷產(chǎn)生,

任何不可逆過(guò)程都有牖產(chǎn)，得端方程：（輸入燧一輸出烯）+燧產(chǎn)=系

統(tǒng)熠變，或系統(tǒng)燧變=皤流+烯產(chǎn)。

閉口系統(tǒng)端方程：△Ssys=s+Sg=Cpln（72/幾），［J/（kg-K）］

式中ASsys—系統(tǒng)端變；

Sf—熠流，系統(tǒng)吸熱為正，放熱為負(fù)，絕熱為零；

Sg-燧產(chǎn)，不可逆過(guò)程為正，可逆過(guò)程為零。

穩(wěn)態(tài)紊流開(kāi)口系統(tǒng)端方程：Sg=S2-Sl-Sf

式中&—進(jìn)入系統(tǒng)每kg物質(zhì)的增；

S2—流出系統(tǒng)每kg物質(zhì)的烯。

孤立系統(tǒng)端方程：ASisoUSg,即孤立系統(tǒng)燧變等于熠產(chǎn)。

第10題:

某裝置在完成一循環(huán)中從單一熱源吸收100kJ熱量，同時(shí)做功10

OkJ,則為o

A.違反熱力學(xué)第一定律，不違反熱力學(xué)第二定律

B.不違反熱力學(xué)第一定律，違反熱力學(xué)第二定律

C.兩個(gè)定律均違反

D.兩個(gè)定律均不違反

參考答案：B

考察要點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律；熱力學(xué)第二定律。

答案提示：題中能量守恒滿足熱力學(xué)第一定律，但100KJ熱量全

部變?yōu)?00KJ功而沒(méi)有引起其他變化，這違反了熱力學(xué)第二定律。

相關(guān)知識(shí)：

（1）熱力學(xué)第一定律表述為：當(dāng)熱能與其提供形式的能量相互轉(zhuǎn)

化時(shí)，能的總量保持不變。它適用于一切工質(zhì)和一切熱力過(guò)程。對(duì)于

任何系統(tǒng)，各項(xiàng)能量之間的平衡關(guān)系可一般表示為：進(jìn)入系統(tǒng)的能量

一離開(kāi)系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化。

（2）熱力學(xué)第二定律表述為:“不可能把熱從低溫物體傳到高溫物

體而不引起其他變化”或“不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)楣Χ?/p>

不引起其他變化

第11題:

在冬天，室內(nèi)開(kāi)動(dòng)一臺(tái)沒(méi)裝任何東西的電冰箱，若運(yùn)行穩(wěn)定，電

冰箱內(nèi)部溫度不變，則開(kāi)動(dòng)冰箱取暖與用電爐取暖，從耗電的角度來(lái)

比較0

A.用電冰箱省電

B.用電爐省電

C.兩者相同

D.無(wú)法比較

參考答案：A

考察要點(diǎn)：正循環(huán)（循環(huán)熱效率）與逆循環(huán)（供熱系數(shù)）的概念。

答案提示：電冰箱制冷工質(zhì)循環(huán)是逆循環(huán)，即從低溫?zé)嵩矗ɡ洳?/p>

室）吸熱，加上外界輸入的功（電量），一并放給高溫?zé)嵩矗ㄊ覂?nèi)），

所以放出的熱量大于提供的電量；而用電爐取暖屬于正循環(huán)，不計(jì)損

失時(shí)，放出的熱量等于輸入的電量，因此從耗電的角度，用冰箱取暖

比用電爐取暖省電。

相關(guān)知識(shí)：

（1）熱力循環(huán)是指工質(zhì)從某一初態(tài)開(kāi)始，經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，

最后由回復(fù)到初態(tài)的過(guò)程。在p—v圖上順時(shí)針過(guò)程的循環(huán)稱正循環(huán),

逆時(shí)針過(guò)程的循環(huán)稱逆循環(huán)。

（2）正循環(huán)中的熱轉(zhuǎn)換功的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)用循環(huán)熱效率表示：

循環(huán)熱效率=循環(huán)中轉(zhuǎn)換為功的熱量/工質(zhì)從熱源吸收的

總熱量。

即：5=%=(4—q2)/Qi=1-qdqi

從上式可知，正循環(huán)熱效率總是小于1。從熱源得到的熱量力,

只能有一部分變?yōu)閮艄?，而必然有另一部分熱量靠流向冷源?/p>

(3)逆循環(huán)中需要消耗功，即凈功伙為負(fù)值。工程上逆循環(huán)有

兩種用途：如以獲得冷量為目的，稱為制冷循環(huán)，這時(shí)致冷工質(zhì)從冷

源吸收熱量(冷量)兔；如以獲得供熱量為目的，則稱為熱泵循環(huán)，

這時(shí)工質(zhì)將從冷源吸收熱量生，連同循環(huán)中消耗的凈功優(yōu)，一并向

高溫的供熱系統(tǒng)供給熱量Qio逆循環(huán)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)采用工作系數(shù)表示,

分別有致冷系數(shù)和供熱系數(shù)，即：

致冷系數(shù)￡[=<72/w0=q2/(Qi-q2)

供熱系數(shù)￡2=%/%=%/(QI-Q2)

從上式可看出，￡2=1+。，致冷系數(shù)可能大于等于或小于1,而

供熱系數(shù)總是大于1。

第12題：

制冷機(jī)的工作系數(shù)為。

A.E=q?w。

B.E=q2/Wo

C.E=的力

D.E=

w0/q2

參考答案：B

考察要點(diǎn)：制冷循環(huán)及其工作系數(shù)的概念。

答案提示：制冷機(jī)循環(huán)屬于制冷循環(huán)，其工作系數(shù)定義為制冷量q

2與輸入的電功量?jī)?yōu)之比。

相關(guān)知識(shí)：

(1)工程上逆循環(huán)有兩種用途：如以獲得冷量為目的，稱為制冷

循環(huán)，這時(shí)致冷工質(zhì)從冷源吸收熱量(冷量)。2；如以獲得供熱量為

目的，則稱為熱泵循環(huán)，這時(shí)工質(zhì)將從冷源吸收熱量。2,連同循環(huán)中

消耗的凈功伙，一并向高溫的供熱系統(tǒng)供給熱量5。

(2)制冷循環(huán)的工作系數(shù)為制冷系數(shù)，其定義為制冷量生與輸

入的電功量伍之比，即：￡7=92/%=羹/(Qi—<?2)

第13題：

判斷后選擇正確答案：。

A.孤立系統(tǒng)熠增越大，說(shuō)明不可逆越嚴(yán)重

B.孤立系統(tǒng)熠只能增加不能減少

C.絕熱過(guò)程熠變一定為零

D.不可逆熱力循環(huán)中端變大于零

參考答案：A

考察要點(diǎn)：燧的概念與增增原理。

答案提示：B.孤立系統(tǒng)可逆過(guò)程燧不變；C.不可逆絕熱過(guò)程焙變

大于零；D.循環(huán)過(guò)程熠變等于零，不論循環(huán)是否可逆還是不可逆。

相關(guān)知識(shí)：

(1)可逆過(guò)程牖定義為dS=(5Q"。端體現(xiàn)了可逆過(guò)程傳熱的大

小與方向，可用于判斷熱量方向和計(jì)算可逆過(guò)程的傳熱量。燧是狀態(tài)

參數(shù)，工質(zhì)烯的變化只取決初終態(tài)，與狀態(tài)變化的過(guò)程無(wú)關(guān)，也與過(guò)

程是否可逆無(wú)關(guān)。

(2)燃增原理：絕熱閉口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)的熠只能增加(不可逆

過(guò)程)或保持不變(可逆過(guò)程)，而絕不能減少。任何實(shí)際過(guò)程都是

不可逆過(guò)程，只能沿著使孤立系統(tǒng)靖增加的方向進(jìn)行，這就是熠增原

理。

(3)燧增原理的意義：a.可通過(guò)孤立系統(tǒng)的爆增原理判斷過(guò)程進(jìn)

行的方向；b.燧增原理可作為系統(tǒng)平衡的判據(jù)——當(dāng)孤立系統(tǒng)的燧

達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)；c.燧增原理與過(guò)程的不可逆性

密切相關(guān)，不可逆程度越大，爆增也越大，由此可以定量地評(píng)價(jià)過(guò)

程的熱力學(xué)性能的完善性。

第14題：

某熱機(jī)，在溫度為G的熱源和溫度為&的冷源間進(jìn)行卡諾循環(huán)，

其熱效率為a

A.小=1-q"qi

B./7t=1-T2/T]

C.f]t=1-121tl

D./7t=1-T^/T2

參考答案：B

考察要點(diǎn)：卡諾循環(huán)及其效率的涵義。

答案提示：卡諾循環(huán)熱效率總是小于1,并且大小只決定于熱源溫

度Ti即冷源溫度T2O

相關(guān)知識(shí)：

(1)卡諾循環(huán)：兩個(gè)可逆定溫過(guò)程、兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程

過(guò)程a-b：工質(zhì)從熱源(%)可逆定溫吸熱，q1=Ti(Sb-Sa)

b-c：工質(zhì)可逆絕熱(定烯)膨脹，對(duì)外作功

c-d：工質(zhì)向冷源(由可逆定溫放熱，q2=7^(sc-sd)

d-a：工質(zhì)可逆絕熱(定燧)壓縮回復(fù)到初始狀態(tài)，對(duì)內(nèi)作功

(2)卡諾循環(huán)熱效率：川==1-72/71

可知：卡諾循環(huán)熱效率與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，公式適用于任何工質(zhì)

的卡諾循環(huán)，卡諾循環(huán)熱效率與總是小于1,,其大小只決定于熱源

溫度即冷源溫度T2,要提高其熱效率可通過(guò)提高乙及降低了2/

的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

第15題:

n

p=2>,

上式為道爾頓分壓定律，其適用于。

A.理想氣體

B.非理想氣體

C.所有氣體

D.實(shí)際氣體

參考答案：A

考察要點(diǎn)：道爾頓分壓定律。

答案提示：道爾頓分壓定律適用于理想氣體。

相關(guān)知識(shí)：

(1)自然界存在的氣體通常都是由幾種不同種類氣體組成的混合

物，這些混合氣體中各組成氣體之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是一種均勻混

合物。混合氣體的性質(zhì)取決于混合氣體中各組成氣體的成分及其熱力

性質(zhì)。由理想氣體組成的混合氣體，仍然具有理想氣體熱性，服從理

想氣體各種定律。

(2)混合氣體的分壓力是指假定混合氣體中組成氣體單獨(dú)存在，

維持混合氣體的溫度和容積不變時(shí)，各組成氣體所具有的壓力。

(3)道爾頓分壓定律：混合氣體的總壓力p等于各組成氣體分壓力

R之和:

n~

p=R+n+Ps+....+P*=匯科

-J-1」rr

第16題：

某理想氣體比熱容Cp=1.000kJ/(kg.K),Cv=760J/(kg.K),該氣體的

氣體常數(shù)為o

A.R=0.24kJ/(kg.K)

B.R=240kJ/(kg.K)

C.R=8314.4J/(kg.K)

D.R=240J/(kg.K)

參考答案：A

考察要點(diǎn)：理想氣體比熱容和氣體常數(shù)的含義。

答案提示:示=Cp—cv=1.0KJ/(kg.K)—0.76KJ/(kg.K)=0.24kJ/(kg.

K)o

相關(guān)知識(shí)：

(1)通用氣體常數(shù)：f?0=8314J/(kmol-K),凡)與氣體性質(zhì)、狀態(tài)

均無(wú)關(guān)。已知通用氣體常數(shù)％及某氣體的分子量例即可求的氣體常

數(shù)R/?=/?o/M=8314/A4[J/(kg.K)],氣體常數(shù)與狀態(tài)無(wú)關(guān)，僅決定

于氣體性質(zhì)。

(2)單位物量的物體，溫度升高或降低1K(TC)所吸收或放出

的熱量，稱為該物體的比熱，即c=<5q九I兀比熱不僅取決于氣體的

性質(zhì)，還于氣體的熱力過(guò)程及所處的狀態(tài)有關(guān)。

(3)單位物量的氣體在定容情況下升高或降低1K所吸收或放出

的熱量，稱為定容比熱，即Cv=6qv/dTo單位物量的氣體在定壓情況

下升高或降低1K所吸收或放出的熱量，稱為定壓比熱，即Cp=3qp/

dTo

(4)等量氣體升高相同的溫度，定壓過(guò)程吸收熱量多于定容過(guò)程

吸收熱量，即定壓比熱始終大于定容比熱。理想氣體，存在著梅耶公

式：Cp-G/=R

第17題：

理想氣體狀態(tài)方程為o

A.pi%=p2。

B.pv=f?T

C.pi/T|=p21T2

D.pi%/Ti=P2VylT2

參考答案：B

考察要點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程關(guān)系式。

答案提示：理想氣體狀態(tài)方程是p、V、丁三者之間的函數(shù)關(guān)系式，

A、C、D均為過(guò)程方程。

相關(guān)知識(shí)：

(1)理想氣體：忽略氣體分子間相互作用力和分子本身體積影響,

僅具有彈性質(zhì)點(diǎn)的氣體。

(2)理想氣體狀態(tài)方程：

1kg：pv=RT

mkg：pV=RT

1kmol：pVm=RoT

nkmol：pV=nRoT

式中p—絕對(duì)壓力，Pa；

u一比容，m3/kg；

V—?dú)怏w容積，m3；

%—通用氣體常數(shù)，8314J/(kmol-K)；

摩爾容積，22.4m3/kmol。

第18題：

某理想氣體經(jīng)歷了一個(gè)內(nèi)能不變的熱力過(guò)程，則該過(guò)程中工質(zhì)的

焙變。

A.大于零

B.等于零

C.小于零

D.不確定

參考答案：B

考察要點(diǎn)：內(nèi)能和焰的涵義。

答案提示：理想氣體內(nèi)能和熔都是溫度的單值函數(shù)，內(nèi)能不變的

熱力過(guò)程即為溫度不變的熱力過(guò)程，所以給也不變。

相關(guān)知識(shí)：

（1）內(nèi)能是熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具

有的能量之和，其包括分子動(dòng)能（內(nèi)動(dòng)能）和分子位能（分子間相互

作用力）。通常用u表示1kg質(zhì)量氣體的內(nèi)能，單位為J/kg。

（2）溫度的高低是內(nèi)動(dòng)能大小的反應(yīng)，內(nèi)位能決定于氣體的比容，

所以氣體的內(nèi)能是溫度和比容的函數(shù)，即u=f（丁，/，可見(jiàn)內(nèi)能

也是氣體的狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于理想氣體，分子間不存在相互作用力，沒(méi)

有內(nèi)位能，只有內(nèi)動(dòng)能。即理想氣體內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)，即u

=f（?。㎡

（3）焙的物理意義：對(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，焰=內(nèi)能+流動(dòng)功，表示沿流

動(dòng)方向傳遞的總能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量，對(duì)于1kg

工質(zhì)，h=u+pvo因?yàn)閜、u和u都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以烙也是

工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，對(duì)于理想氣體：h=u+pv=u+RT=CpT=f（?。?

即燃也是溫度的單值函數(shù)。

第19題：

準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)的所有狀態(tài)都接近o

A.相鄰狀態(tài)

B.初狀態(tài)

C.低能級(jí)狀態(tài)

D.平衡狀態(tài)

參考答案：D

考察要點(diǎn)：平衡狀態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的涵義。

答案提示：準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)的所有狀態(tài)都接近于平衡狀

態(tài)。

相關(guān)知識(shí)：

(1)系統(tǒng)在不受外界影響的條件下，如果宏觀熱力性質(zhì)不隨時(shí)間

而變化，系統(tǒng)內(nèi)外同時(shí)建立了熱和力的平衡，這時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)稱為熱

力平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為平衡狀態(tài)。

(2)系統(tǒng)狀態(tài)的連續(xù)變化稱系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)熱力過(guò)程。如果造成

系統(tǒng)狀態(tài)改變的不平衡勢(shì)差無(wú)限小，以致該系統(tǒng)在任意時(shí)刻均無(wú)限接

近于某個(gè)平衡態(tài)，這樣的過(guò)程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程是一種理

想化的過(guò)程，實(shí)際過(guò)程只能接近準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。

第20題：

對(duì)于理想氣體，下列參數(shù)中不是溫度的單值函數(shù)。

A.內(nèi)能

B港

C.比熱

D.端

參考答案：D

考察要點(diǎn)：內(nèi)能、焰、比熱、燧的涵義。

答案提示：理想氣體內(nèi)能、熔、比熱均是溫度的單值函數(shù)，熠不

是，熠和p、u和丁都有關(guān)系。

相關(guān)知識(shí)：

(1)內(nèi)能是熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具

有的能量之和，其包括分子動(dòng)能(內(nèi)動(dòng)能)和分子位能(分子間相互

作用力)。通常用u表示1kg質(zhì)量氣體的內(nèi)能，單位為J/kg。溫度

的高低是內(nèi)動(dòng)能大小的反應(yīng)，內(nèi)位能決定于氣體的比容，所以氣體的

內(nèi)能是溫度和比容的函數(shù)，即u=f(T,v),可見(jiàn)內(nèi)能也是氣體的

狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于理想氣體，分子間不存在相互作用力，沒(méi)有內(nèi)位能，

只有內(nèi)動(dòng)能。即理想氣體內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)，即u=f(T)。

(2)焙的物理意義：對(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，焙=內(nèi)能+流動(dòng)功，表示沿流

動(dòng)方向傳遞的總能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量，對(duì)于1kg

工質(zhì)，h^u+pvo因?yàn)閜、u和u都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以焰也是

工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，對(duì)于理想氣體：h=u+pv=u+F1T=CpT=f(T),

即焰也是溫度的單值函數(shù)。

(3)單位物量的物體，溫度升高或降低1K(TC)所吸收或放出

的熱量，稱為該物體的比熱，即c=3q/d兀比熱不僅取決于氣體的

性質(zhì)，還于氣體的熱力過(guò)程及所處的狀態(tài)有關(guān)，理想氣體的比熱是溫

度的單值函數(shù)，為溫度的三次多項(xiàng)式。

(4)可逆過(guò)程燧定義為dS=5Q"。端體現(xiàn)了可逆過(guò)程傳熱的大

小與方向，可用于判斷熱量方向和計(jì)算可逆過(guò)程的傳熱量。熠是狀態(tài)

參數(shù)，工質(zhì)焙的變化取決初終態(tài)的p、1/和丁，但與狀態(tài)變化的過(guò)程

無(wú)關(guān)。

第21題:

理想氣體定溫膨脹，必然有o

A.Q=W

B.Q>W

C.Q<W

D.Q與IV無(wú)關(guān)

參考答案：A

考察要點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律。

答案提示：由熱力學(xué)第一定律：Q=I/V+AU,內(nèi)能為溫度單值函

數(shù)，定溫膨脹，內(nèi)能變化AU=O,則Q=kV°

相關(guān)知識(shí)：

(1)熱力學(xué)第一定律表述為：當(dāng)熱能與其提供形式的能量相互轉(zhuǎn)

化時(shí)，能的總量保持不變。它適用于一切工質(zhì)和一切熱力過(guò)程。對(duì)于

任何系統(tǒng)，各項(xiàng)能量之間的平衡關(guān)系可一般表示為：進(jìn)入系統(tǒng)的能量

一離開(kāi)系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化。

（2）閉口系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，傳遞能量只有熱量和功量?jī)?/p>

種形式對(duì)于閉口系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化，

則根據(jù)熱力學(xué)第一定律建立能量方程：Q=W+AU,表示加給系統(tǒng)

一定量的熱量，一部分用于改變系統(tǒng)的內(nèi)能，一部分用于對(duì)外做膨脹

功（熱轉(zhuǎn)換為功），此即閉口系統(tǒng)能量方程式，也是熱力學(xué)第一定律

的基本方程式，其反映了熱功轉(zhuǎn)換的實(shí)質(zhì)，適用于閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)

的各種熱力過(guò)程，無(wú)論過(guò)程可逆還是不可逆。

（3）內(nèi)能是熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具

有的能量之和，其包括分子動(dòng)能（內(nèi)動(dòng)能）和分子位能（分子間相互

作用力）。通常用u表示1kg質(zhì)量氣體的內(nèi)能，單位為J/kg。溫度的

高低是內(nèi)動(dòng)能大小的反應(yīng)，內(nèi)位能決定于氣體的比容，所以氣體的內(nèi)

能是溫度和比容的函數(shù)，即u=f（T,v）,可見(jiàn)內(nèi)能也是氣體的狀態(tài)

參數(shù)。對(duì)于理想氣體，分子間不存在相互作用力，沒(méi)有內(nèi)位能，只有

內(nèi)動(dòng)能。即理想氣體內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)，即u=f（T）。

第22題：

某理想氣體由初始狀態(tài)1（R,%）,經(jīng)可逆變化到狀態(tài)2（P2,v

2）,其中P2=2R,吃=2%。則該過(guò)程的多變指數(shù)為o

A.n>0

B.n=0

C.n<Q

D.c趨向于無(wú)窮大

參考答案：C

考察要點(diǎn)：多變過(guò)程的定義。

答案提示：c=ln(Q/P。/ln(i/i/i/2)=ln2/ln0.5=-1<0。

相關(guān)知識(shí)：

(1)凡過(guò)程方程為p/=const的過(guò)程，稱為多變過(guò)程，其中〃

為多變指數(shù)：

當(dāng)〃=0時(shí),p=const,表示定壓過(guò)程；

當(dāng)。=1時(shí)，pi/=const,表示定溫過(guò)程；

當(dāng)〃=K時(shí)，p/=const,表示定燧過(guò)程(絕熱過(guò)程)；

當(dāng)。=±8時(shí)，y=const,表示定容過(guò)程；

(2)c可以在0?±8范圍內(nèi)變化，每個(gè)。值代表一個(gè)多變過(guò)程，

當(dāng)。為定值時(shí)，由p，=const,得：。/仍=(5々2)",可解得"=1

g/Pi)/ln(vi/v2)o

第23題：

可逆定溫過(guò)程中，理想氣體與外界交換的熱量為

A.q=w

B.g=Tvdp

C.q=RTInW/%)

D.q—0

參考答案：B

考察要點(diǎn)：熱力過(guò)程傳遞能量的方程式。

答案提示：理想氣體可逆過(guò)程與外界交換的熱量為g=A/7+%=c

P△丁一Jvdp,定溫過(guò)程理想氣體熔變?yōu)榱?，故g=-J”p。

相關(guān)知識(shí)：

(1)熱力過(guò)程中傳遞能量的計(jì)算要考慮能量方程的利用(可逆過(guò)

程)，如：

閉口系統(tǒng)能量方程g=Au+w=RAT+Jpdu

開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程q=J7HS=A/7+v/t=CpAT—Jvdp

(2)培的物理意義：對(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，熔=內(nèi)能+流動(dòng)功，表示沿流

動(dòng)方向傳遞的總能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量，對(duì)于1kg

工質(zhì)，h=u-\-pvo因?yàn)閜、u和u都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以焰也是

工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，對(duì)于理想氣體：h=u+pv=u+RT=CpT=f(丁),

即燃是溫度的單值函數(shù)。

第24題：

工質(zhì)經(jīng)歷任意絕熱過(guò)程，則工質(zhì)所做的技術(shù)功為o

=

A.W[h-\—力2

B.4=一〕vdp

C.W1-KW

D.%=0

參考答案：A

考察要點(diǎn)：技術(shù)功的涵義；絕熱過(guò)程的定義。

答案提示：由熱力學(xué)第一定律q=A/7+w”絕熱過(guò)程q=0,故”

=—△/?=小一年；B中必須是可逆過(guò)程，題中指任意絕熱不過(guò)不一定

可逆；C中必須是定比理想氣體。

相關(guān)知識(shí)：

(1)開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程的表達(dá)式為：g=A/7+0.5A，+g

△z十%，其中動(dòng)能變化0.5A，，位能變化gAz及軸功％都屬于機(jī)械

能，是熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)做功的能量，統(tǒng)稱為技術(shù)功”,

即”=0.5A，+gAz+%。

(2)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程也可寫為g=A/?+”,則%=q—

+piv.-p2v2=ws,即技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和，在一

般工程設(shè)備中，技術(shù)功就等于軸功。對(duì)于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的可逆過(guò)程，技術(shù)

功wx=q—^h=—\v6p,可知技術(shù)功也是過(guò)程量，其值取決于初終

狀態(tài)及過(guò)程特性。

(3)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程，即

g=0稱為絕熱過(guò)程。絕熱過(guò)程p/=const,其中絕熱指數(shù)K=Cp/G，。

絕熱過(guò)程具有以下特性：

熱量變化Q=0；

內(nèi)能變化AuuCv△丁；

焙變△/?=%△「；

,

膨脹功i//=Jpdv=Au=cvAT；

技術(shù)功”=—△/7=/?1—h2，對(duì)于定比理想氣體：Wi—KWo

第25題：

理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流，節(jié)流前的溫度比（與）節(jié)流后的溫度

A.大

B.小

C.相等

D.無(wú)關(guān)

參考答案：C

考察要點(diǎn)：絕熱節(jié)流過(guò)程定義。

答案提示：絕熱節(jié)流前后熔不變，理想氣體焙是溫度的單值函數(shù),

所以理想氣體絕熱節(jié)流前后溫度相等。

相關(guān)知識(shí)：

（1）焰的物理意義：對(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，焙=內(nèi)能+流動(dòng)功，表示沿流

動(dòng)方向傳遞的總能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量，對(duì)于1kg

工質(zhì)，h=u-\-pvo因?yàn)閜、1/和u都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以焰也是

工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，對(duì)于理想氣體：h=u+pv=u+RT=f⑺，即烙

是溫度的單值函數(shù)。

（2）流體在管道內(nèi)流動(dòng)，遇到突然變窄的斷面，由于存在阻力使

流體壓力降低的現(xiàn)象稱為節(jié)流。穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的流體快速流過(guò)狹窄斷面來(lái)

不及與外界換熱也沒(méi)用功量的傳遞，可理想化為絕熱節(jié)流，此時(shí)控制

體的能量方程式可簡(jiǎn)化為小=電，即表明絕熱節(jié)流前、后熔相等，即

能量數(shù)量相等。

第26題：

一卡諾機(jī)，當(dāng)它被作為熱機(jī)使用時(shí)一，兩熱源的溫差越大對(duì)熱變功

就越有利。當(dāng)被作為制冷劑使用時(shí)，兩熱源溫差越大，則制冷系數(shù)—

A.越大

B.越小

C.不變

D.不確定

參考答案：B

考察要點(diǎn)：卡諾逆循環(huán)及其性能系數(shù)的涵義。

答案提示：卡諾循環(huán)熱效率為%c==1—72/71，兩溫差越大，

72/越小，仇,C越大；致冷系數(shù)￡7,C=T^/(T.-T2),溫差越大，T

1—七越大，￡[,c越小。

相關(guān)知識(shí)：

(1)卡諾循環(huán)熱效率：仇,c==1—72/丁1

可知：卡諾循環(huán)熱效率與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，公式適用于任何工質(zhì)

的卡諾循環(huán)，卡諾循環(huán)熱效率與總是小于1,,其大小只決定于熱源

溫度Ti即冷源溫度T2,要提高其熱效率可通過(guò)提高一及降低了2/

的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（2）卡諾循環(huán)是可逆循環(huán)，如果使循環(huán)演相反方向進(jìn)行，就成為

卡諾逆循環(huán)。由于使用的目的不同，分為制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)，包括

絕熱壓縮、定溫放熱，定溫吸熱和絕熱膨脹，其性能系數(shù)定義為：

致冷系數(shù)￡i,c=qdw0=q2/（%一。2）=5/

供熱系數(shù)￡2,c=qJ伍=%/（5—求）=丁1/

）

（3）逆卡諾循環(huán)可以用來(lái)制冷，也可以用來(lái)供熱。其性能系數(shù)只

決定于熱源溫度Ti即冷源溫度T2,致冷系數(shù)〃c可能大于等于或小

于1,而供熱系數(shù)Qc總是大于1,兩者之間的關(guān)系為￡2,C=1+￡7,C。

在一般情況下，由于心＞（%—瓦），所以逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)￡[,c

通常也大于1。

（4）卡諾定理：所有工作于同溫?zé)嵩?、同溫冷源之間的一切熱機(jī),

以可逆熱機(jī)的熱效率為最高；在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆

熱機(jī)，其熱效率均相等。

第27題：

可逆定壓穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的

A.熔不變

B.系統(tǒng)與外界交換的熱量為零

C.技術(shù)功為零

D.端不變

參考答案：C

考察要點(diǎn)：技術(shù)功、熠、可逆過(guò)程、定壓過(guò)程的概念。

答案提示：可逆過(guò)程中系統(tǒng)的技術(shù)功為"=一』2p,對(duì)于定壓過(guò)

程，dp=O,故”=0。

相關(guān)知識(shí)：

(1)系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程后，如令過(guò)程逆行而使系統(tǒng)與外界同時(shí)恢

復(fù)到初始狀態(tài)，而不留下任何痕跡(即沒(méi)有得到功，也沒(méi)有消耗功)，

則此過(guò)程稱為可逆過(guò)程。即系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)程后，系統(tǒng)與外界

均能完全回復(fù)到初始狀態(tài)，這樣的過(guò)程稱為可逆過(guò)程，否則為不可逆

過(guò)程。

(2)可逆過(guò)程瘠定義為dS=5Q"。端體現(xiàn)了可逆過(guò)程傳熱的大

小與方向，可用于判斷熱量方向和計(jì)算可逆過(guò)程的傳熱量。烯是狀態(tài)

參數(shù)，工質(zhì)燧的變化取決初終態(tài)的p、1/和丁，但與狀態(tài)變化的過(guò)程

無(wú)關(guān)。

(3)定壓過(guò)程是工質(zhì)壓力保持不過(guò)的過(guò)程。定壓過(guò)程(dp=O)

中加入或放出的熱量等于初終狀態(tài)的焰差。

(4)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程也可寫為q=A/?+wt，則”=q—A/7=W

+PIV,-P2"2=%，即技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和，在一

般工程設(shè)備中，技術(shù)功就等于軸功。對(duì)于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的可逆過(guò)程，技術(shù)

功Wt=q—Ah=—Jvdp,可知技術(shù)功也是過(guò)程量，其值取決于初終

狀態(tài)及過(guò)程特性。

第28題：

絕熱真空剛性容器內(nèi)充入理想氣體后，容器內(nèi)氣體的溫度比充氣

前氣體的溫度。

A.低

B.高

C.不確定

D.相同

參考答案：B

考察要點(diǎn)：絕熱過(guò)程的含義；控制體能量變化方程。

答案提示：封閉系統(tǒng)控制體內(nèi)沒(méi)有內(nèi)動(dòng)能與位能變化，絕熱過(guò)程

熱量變化g=0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律，w=Lu,又由于w="=一

Xh=Xu,氣體焙變?nèi)哭D(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，及氣體內(nèi)能升高，理想氣

體內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，故氣體溫度升高。

相關(guān)知識(shí)：

(1)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程，即

q=0稱為絕熱過(guò)程。絕熱過(guò)程p/=const,其中絕熱指數(shù)K=Cp/Cv。

絕熱過(guò)程具有以下特性：

熱量變化Q=0；

內(nèi)能變化Au=Cv△7；

焙變Ah=Cp△7；

膨脹功w=[pdv=△〃=&△!■；

技術(shù)功”=一△打=勺1—勺2，對(duì)于定比理想氣體：Wx=KWo

(2)內(nèi)能是熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具

有的能量之和，其包括分子動(dòng)能(內(nèi)動(dòng)能)和分子位能(分子間相互

作用力)。溫度的高低是內(nèi)動(dòng)能大小的反應(yīng)，內(nèi)位能決定于氣體的比

容，所以氣體的內(nèi)能是溫度和比容的函數(shù)，即u=f(T,I/),可見(jiàn)

內(nèi)能也是氣體的狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于理想氣體，分子間不存在相互作用力，

沒(méi)有內(nèi)位能，只有內(nèi)動(dòng)能。即理想氣體內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)，即

u—f(7")o

(3)開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程的表達(dá)式：q=Ah+0.5A，+gA

z+ws，其中動(dòng)能變化0.5A，，位能變化gAz及軸功%都屬于機(jī)械

能，是熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)做功的能量，統(tǒng)稱為技術(shù)功”,

?

即vut=0.5Ac+gAz+vuSo穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程也可寫為g=A/?+此，

則w{=q—^h=w+p}%—P2"2=%，即技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)

功的代數(shù)和。

第29題：

某制冷循環(huán)中，工質(zhì)從溫度為-73℃的冷源吸熱100kJ,并將熱

量220kJ傳給溫度為27℃的熱源，則此循環(huán)為o

A.可逆循環(huán)

B.不可逆循環(huán)

C.不能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)

D.均有可能

參考答案：B

考察要點(diǎn)：可逆循環(huán)、制冷循環(huán)的含義。

答案提示：制冷可逆循環(huán)的性能參數(shù)￡3=直/（Ti-7^）=200K/

（300K-200K）=2；而題中制冷循環(huán)的性能系數(shù)0=q2/（Qi-Q2）=

10OkJ/（220kJ/-100kJ/）=5/6<2,故此循環(huán)為可實(shí)現(xiàn)的循環(huán)，但不

可逆。

相關(guān)知識(shí)：

（1）系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程后，如令過(guò)程逆行而使系統(tǒng)與外界同時(shí)恢

復(fù)到初始狀態(tài)，而不留下任何痕跡（即沒(méi)有得到攻，也沒(méi)有消耗功），

則此過(guò)程稱為可逆過(guò)程。即系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)程后，系統(tǒng)與外界

均能完全回復(fù)到初始狀態(tài)，這樣的過(guò)程稱為可逆過(guò)程，否則為不可逆

過(guò)程。

（2）工程上逆循環(huán)有兩種用途：如以獲得冷量為目的，稱為制冷

循環(huán)，這時(shí)致冷工質(zhì)從冷源吸收熱量（冷量）。2；如以獲得供熱量為

目的，則稱為熱泵循環(huán)，這時(shí)工質(zhì)將從冷源吸收熱量袋，連同循環(huán)中

消耗的凈功伙，一并向高溫的供熱系統(tǒng)供給熱量力。制冷循環(huán)的工

作系數(shù)為制冷系數(shù)，其定義為制冷量生與輸入的電功量伙之比，即：

￡i=qdw0=q2/（小一氧）

（3）卡諾循環(huán)是可逆循環(huán)，如果使循環(huán)演相反方向進(jìn)行，就成為

卡諾逆循環(huán)。由于使用的目的不同，分為制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)，包括

絕熱壓縮、定溫放熱，定溫吸熱和絕熱膨脹，其性能系數(shù)定義為：

致冷系數(shù)￡i,c=qdw0=q2/（。1一。2）=心/

供熱系數(shù)E2,c=qdWo=q、I（%一°2）=71/

第30題：

兩股質(zhì)量相同、壓力相同的空氣絕熱混合，混合前一股氣流溫度

為200C,另一股的溫度為100C,則混合空氣的溫度為℃o

A.200

B.100

C.150

D.300

參考答案：C

考察要點(diǎn)：穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流方程中流體的混合。

答案提示：兩股空氣絕熱混合時(shí)協(xié)hy-\-m2112=（g十/7?2）力3,

因?yàn)間=/7?2，故混合后空氣的焰為飽=（凡+出）/2o又因?yàn)槔硐?/p>

氣體力=Cp7，所以丁=（7i+心）/2=（200℃+100℃）/2=150℃o

相關(guān)知識(shí):

（1）在絕熱條件下，穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流控制體單位質(zhì)量流量為協(xié),巾2、單

位質(zhì)量流體熔為機(jī)傷的兩股流體的混合時(shí)的能量方程為：協(xié)加十m

2112=（/77i+m2）h3o

（2）焰的物理意義：對(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，焙=內(nèi)能+流動(dòng)功，表示沿流

動(dòng)方向傳遞的總能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量，對(duì)于1kg

工質(zhì)，h=u-\-pvo因?yàn)閜、1/和u都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以熔也是

工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，對(duì)于理想氣體：h=u+pv=u+RT=CpT=f（?。?

即熔是溫度的單值函數(shù)。

第31題：

一絕熱剛體同期用隔板分成兩部分。左邊盛有高壓理想氣體，右

邊為真空。抽取隔板后，容器內(nèi)的氣體溫度將o

A.升高

B.降低

C.不變

D.無(wú)法確定

參考答案：C

考察要點(diǎn)：絕熱過(guò)程概念；內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律的含義。

答案提示：題中進(jìn)行的為自由膨脹過(guò)程，此過(guò)程沒(méi)有功量W變化，

因?yàn)榻^熱，無(wú)熱量Q交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=W+AU,可知

AU=O,即隔板抽取前后狀態(tài)內(nèi)能不變，又因?yàn)槔硐霘怏w內(nèi)能只能是

溫度的函數(shù)，所以容器內(nèi)溫度不變。

相關(guān)知識(shí)：

(1)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程，即

q=0稱為絕熱過(guò)程。。

(2)內(nèi)能是熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具

有的能量之和，其包括分子動(dòng)能(內(nèi)動(dòng)能)和分子位能(分子間相互

作用力)。溫度的高低是內(nèi)動(dòng)能大小的反應(yīng)，內(nèi)位能決定于氣體的比

容，所以氣體的內(nèi)能是溫度和比容的函數(shù)，即u=f(T,v),可見(jiàn)

內(nèi)能也是氣體的狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于理想氣體，分子間不存在相互作用力，

沒(méi)有內(nèi)位能，只有內(nèi)動(dòng)能。即理想氣體內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)，即

u=f(T)o

(3)熱力學(xué)第一定律表述為：當(dāng)熱能與其提供形式的能量相互轉(zhuǎn)

化時(shí)，能的總量保持不變。對(duì)于任何系統(tǒng)，各項(xiàng)能量之間的平衡關(guān)系

可一般表示為：進(jìn)入系統(tǒng)的能量一離開(kāi)系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變

化。閉口系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，傳遞能量只有熱量和功量?jī)煞N形

式對(duì)于閉口系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化，則根

據(jù)熱力學(xué)第一定律建立能量方程：Q=W+AU,表示加給系統(tǒng)一定

量的熱量，一部分用于改變系統(tǒng)的內(nèi)能，一部分用于對(duì)外做膨脹功(熱

轉(zhuǎn)換為功)，此即閉口系統(tǒng)能量方程式，也是熱力學(xué)第一定律的基本

方程式，其反映了熱功轉(zhuǎn)換的實(shí)質(zhì)，適用于閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)的各種

熱力過(guò)程，無(wú)論過(guò)程可逆還是不可逆。

第32題：

氣體在某一過(guò)程中吸入了100kJ的熱量，同時(shí)內(nèi)能增加了150kJ,

該過(guò)程是o

A.膨脹過(guò)程

B.壓縮過(guò)程

C.定容過(guò)程

D,均不是

參考答案：B

考察要點(diǎn)：力學(xué)第一定律、膨脹功的含義。

答案提示：由熱力學(xué)第一定律Q=I/V+AU,得膨脹功M/=Q—A

U=100kJ—150kJ=-50kJ<0,說(shuō)明此過(guò)程為壓縮過(guò)程。

相關(guān)知識(shí)：

(1)熱力學(xué)第一定律表述為：當(dāng)熱能與其提供形式的能量相互轉(zhuǎn)

化時(shí)，能的總量保持不變。閉口系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，傳遞能量

只有熱量和功量?jī)煞N形式對(duì)于閉口系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化等于

系統(tǒng)內(nèi)能的變化，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律建立能量方程：Q=W+A

U,表示加給系統(tǒng)一定量的熱量，一部分用于改變系統(tǒng)的內(nèi)能，一部

分用于對(duì)外做膨脹功(熱轉(zhuǎn)換為功)，此即閉口系統(tǒng)能量方程式，也

是熱力學(xué)第一定律的基本方程式，其反映了熱功轉(zhuǎn)換的實(shí)質(zhì)，適用于

閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)的各種熱力過(guò)程，無(wú)論過(guò)程可逆還是不可逆。

（2）膨脹功（容積功）是在壓力差的作用下，由于系統(tǒng)工質(zhì)容積

發(fā)生變化而傳遞的機(jī)械功。無(wú)論是閉口系統(tǒng)還是開(kāi)口系統(tǒng)，熱轉(zhuǎn)換為

功，工質(zhì)容積都要膨脹，都有膨脹功。膨脹過(guò)程△?>0,\N>0；壓

縮過(guò)程△!/<0,W<0；定容過(guò)程△1/=（）,l4/=0o系統(tǒng)容積變化是

做膨脹功的必要條件，但不是充分條件。做膨脹功除工質(zhì)容積容積變

化以外，還應(yīng)當(dāng)有功的傳遞和接收機(jī)構(gòu)。膨脹功也是與過(guò)程有關(guān)的過(guò)

才王里。

第33題：

一熱機(jī)按某循環(huán)工作，自熱力溫度為％=2000K的熱源吸收熱量

1000kJ,向熱力學(xué)溫度為“=300K的冷源放出熱量100kJ。則該熱

機(jī)是O

A.可逆熱機(jī)

B.不可逆熱機(jī)

C.不可能熱機(jī)

D.三者均可

參考答案：C

考察要點(diǎn)：卡諾循環(huán)熱效率與熱功轉(zhuǎn)換熱效率的計(jì)算方法。

答案提示：題中熱機(jī)循環(huán)做可逆循環(huán)時(shí)，最高熱效率為〃max=1—

72/丁尸1-300/2000=0.85,實(shí)際循環(huán)熱效率為缶=1一袋/%=1

-100/1000=0.9>0.85,則此循環(huán)不可能實(shí)現(xiàn)。

相關(guān)知識(shí)：

(1)正循環(huán)中的熱轉(zhuǎn)換功的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)用循環(huán)熱效率表示：

循環(huán)熱效率=循環(huán)中轉(zhuǎn)換為功的熱量/工質(zhì)從熱源吸收的

總熱量。

即：r)t=i^)/Qi=(Qi-q2)/Qi=1-弟/%

從上式可知，正循環(huán)熱效率總是小于1。從熱源得到的熱量力,

只能有一部分變?yōu)閮艄λ溃厝挥辛硪徊糠譄崃靠苛飨蚶湓础?/p>

(2)卡諾循環(huán)熱效率：仇,c=1—72/71

卡諾循環(huán)熱效率與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，公式適用于任何工質(zhì)的卡諾

循環(huán)，卡諾循環(huán)熱效率與總是小于1,所有工作于同溫?zé)嵩础⑼瑴乩?/p>

源之間的一切熱機(jī)，以可逆熱機(jī)的熱效率為最高；在同溫?zé)嵩磁c同溫

冷源之間的一切可逆熱機(jī)，其熱效率均相等。

第34題：

某封閉熱力系，經(jīng)歷了一個(gè)可逆過(guò)程，熱力系對(duì)外做功20kJ,外

界對(duì)熱力系加熱5kJ,熱力系的燧變?yōu)閛

A.零

B.正

C.負(fù)

D.無(wú)法確定

參考答案：B

考察要點(diǎn)：燧產(chǎn)、熠變、燧流在熱力過(guò)程中的關(guān)系。

答案提示：可逆過(guò)程燧產(chǎn)為零，系統(tǒng)焙變等于燧流，外界對(duì)系統(tǒng)

加熱，熱量為正，焙流為正，故熠變?yōu)檎?/p>

相關(guān)知識(shí)：

(1)孤立系統(tǒng)燧增原理說(shuō)明隨著不可逆過(guò)程的進(jìn)行，靖不斷產(chǎn)生,

任何不可逆過(guò)程都有端產(chǎn)，得端方程：(輸入熠一輸出燧)+燧產(chǎn)=系

統(tǒng)燧變，或系統(tǒng)燧變=嫡流+燧產(chǎn)。

(2)閉口系統(tǒng)熠方程：△Ssys=Sf+Sg=Cpln(T2/T1),[J/(kg-K)]

式中ASsys—系統(tǒng)焙變；

Sf—燧流，系統(tǒng)吸熱為正，放熱為負(fù)，絕熱為零；

Sg—燧產(chǎn)，不可逆過(guò)程為正，可逆過(guò)程為零。

(3)穩(wěn)態(tài)紊流開(kāi)口系統(tǒng)燧方程：Sg=S2-Sl-Sf

式中&—進(jìn)入系統(tǒng)每kg物質(zhì)的燧；

S2—流出系統(tǒng)每kg物質(zhì)的燧。

(4)孤立系統(tǒng)燧方程：ASis°=Sg,即孤立系統(tǒng)熠變等于燧產(chǎn)。

第35題：

絕熱過(guò)程中的技術(shù)功等于過(guò)程初態(tài)和終態(tài)的焙差，這個(gè)結(jié)論僅適

用于o

A.理想氣體

B.水蒸氣

C.所有工質(zhì)

D.實(shí)際氣體

參考答案：C

考察要點(diǎn)：技術(shù)功及絕熱過(guò)程的概念。

答案提示：對(duì)于穩(wěn)態(tài)紊流的單位工質(zhì)來(lái)說(shuō)0=4/7+%,絕熱過(guò)程q

=0,則絕熱過(guò)程中技術(shù)功等于過(guò)程初終態(tài)的始差，該結(jié)論適用于一

切工質(zhì)。

相關(guān)知識(shí)：

(1)開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程的表達(dá)式為：q=Ah+0.5A，+g

△N+總，其中動(dòng)能變化0.5A，，位能變化gAz及軸功唯都屬于機(jī)械

能，是熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)做功的能量，統(tǒng)稱為技術(shù)功”，

即Wt=0.5A，+gAz+ws，故穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程也可寫為g=A/?+/。

(2)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程，即

q=0稱為絕熱過(guò)程。

第36題：

工質(zhì)進(jìn)行了一個(gè)吸熱、升溫、壓力下降的多變過(guò)程，則多變指數(shù)—

A.0<n<1

B.1<n</<

C.n>K

D.c—8

參考答案：A

考察要點(diǎn)：多變過(guò)程與多變指數(shù)。

答案提示：題中q>3△〃>0,且壓力變小(在定壓線n=Q之下)，

由多邊過(guò)程的熱力狀態(tài)圖可判斷出0<n<1o

相關(guān)知識(shí)：

(1)凡過(guò)程方程為pun=const的過(guò)程，稱為多變過(guò)程，其中a

為多變指數(shù)，C可以在0?±8范圍內(nèi)變化，每個(gè)“值代表一個(gè)多變過(guò)

程，當(dāng)"為定值時(shí)，由p，=const,得：m/Pi=(%/"2)"，可解得

c=ln(p2/pi)/

當(dāng)c=0時(shí)、p=const,表示定壓過(guò)程；

當(dāng)c=1時(shí)一，pu=const,表示定溫過(guò)程；

當(dāng)C=K時(shí)"，p/=const,表示定烯過(guò)程(絕熱過(guò)程)；

當(dāng)c=±8時(shí)，-const,表示定容過(guò)程；

(2)多變過(guò)程p—v圖與丁一s圖:

第37題：

內(nèi)燃機(jī)理論循環(huán)中。

A.壓縮比越大，理論熱效率越高

B.壓縮比越大，理論熱效率越低

C.理論熱效率與壓縮比無(wú)關(guān)

D.理論熱效率是常量

參考答案：A

考察要點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)循環(huán)理論；定端過(guò)程參數(shù)變化。

答案提示：燧。

相關(guān)知識(shí)：

（1）系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程，即

q=0稱為絕熱過(guò)程（定牖過(guò)程）。定端過(guò)程p/=const,其中絕熱

指數(shù)K=Cp/Cv，此時(shí)根據(jù)狀態(tài)方程可得定崎過(guò)程初終狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)

系：

丁2/71=（5/吃尸=（。色）（"WK

(2)內(nèi)燃機(jī)是一個(gè)開(kāi)口系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)循環(huán)是指內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程

在熱機(jī)的氣缸終進(jìn)行。循環(huán)過(guò)程為：定燧壓縮一從熱源定容吸熱一定

贈(zèng)膨脹做功一向冷源定容放熱，完成一個(gè)可逆循環(huán)，則內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際

(A)文際-「作原理圖;(b)p-i圖;(r)丁t肉|

（3）內(nèi)燃機(jī)循環(huán)的熱效率為(具體推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)建工第四版《工

程熱力學(xué)》P190）：

%c=1一72/一=1一1/（71/直）=1—1/［（片及2）?。?1-1/

式中￡為壓縮比，是個(gè)大于1的數(shù)，表示工質(zhì)在燃燒前被壓縮的

程度，可知壓縮比越高，內(nèi)燃機(jī)的熱效率也越高，但也不能任意提高。

第38題：

可逆壓縮時(shí)壓氣機(jī)的耗功為

B.「d(pv)

C.[pd(v)

D.~lvd(p)

參考答案