题目
热力学循环是一系列传递热量并做功的热力学过程组成的集合,通过压强、温度等状态变量的变化,最终使热力学系统回到初始状态。根据上述定义,下列过程不属于热力学循环的是:A. 家用空调压缩机将冷媒压缩升温,经冷凝器放热液化,通过节流装置降压,在蒸发器中吸热汽化,再回到压缩机内,如此周而复始,实现室内热量转移与温度调节。B. 蒸汽轮机中,高温高压蒸汽推动叶轮转动做功,压力和温度降低后进入冷凝器冷却成水,经水泵升压送回锅炉加热,持续循环输出机械动力。C. 吸收式制冷机利用溶液吸收制冷剂蒸汽,经发生器加热分离出制冷剂蒸汽,在冷凝器液化,节流降压后于蒸发器蒸发吸热,最终制冷剂蒸汽再次被溶液吸收,完成制冷循环与热量传递。D. 生物质发电时,燃料燃烧加热水产生蒸汽,推动汽轮机发电,蒸汽冷凝成水,收集后与补充入锅炉中的新水一起加热,依靠生物质燃烧不断维持系统运行与电能产出
热力学循环是一系列传递热量并做功的热力学过程组成的集合,通过压强、温度等状态变量的变化,最终使热力学系统回到初始状态。根据上述定义,下列过程不属于热力学循环的是:
A. 家用空调压缩机将冷媒压缩升温,经冷凝器放热液化,通过节流装置降压,在蒸发器中吸热汽化,再回到压缩机内,如此周而复始,实现室内热量转移与温度调节。
B. 蒸汽轮机中,高温高压蒸汽推动叶轮转动做功,压力和温度降低后进入冷凝器冷却成水,经水泵升压送回锅炉加热,持续循环输出机械动力。
C. 吸收式制冷机利用溶液吸收制冷剂蒸汽,经发生器加热分离出制冷剂蒸汽,在冷凝器液化,节流降压后于蒸发器蒸发吸热,最终制冷剂蒸汽再次被溶液吸收,完成制冷循环与热量传递。
D. 生物质发电时,燃料燃烧加热水产生蒸汽,推动汽轮机发电,蒸汽冷凝成水,收集后与补充入锅炉中的新水一起加热,依靠生物质燃烧不断维持系统运行与电能产出
题目解答
答案
D. 生物质发电时,燃料燃烧加热水产生蒸汽,推动汽轮机发电,蒸汽冷凝成水,收集后与补充入锅炉中的新水一起加热,依靠生物质燃烧不断维持系统运行与电能产出
解析
热力学循环的核心特征是:
- 状态变量恢复初始值(如压强、温度等);
- 通过做功和热传递完成能量转化,形成闭合过程。
本题需判断选项中哪个过程不符合上述特征。关键点在于:
- 是否存在外部能量的持续输入(如选项D中生物质燃烧不断提供能量);
- 系统是否真正回到初始状态(如选项D中需补充新水,说明状态未完全恢复)。
选项分析
A. 家用空调压缩机循环
- 过程:冷媒压缩升温→放热液化→节流降压→吸热汽化→回到压缩机。
- 分析:冷媒状态变量(压强、温度)周期性变化,最终回到初始状态,形成闭合循环。
B. 蒸汽轮机循环
- 过程:蒸汽做功→冷凝成水→水泵升压→锅炉加热→循环。
- 分析:水的状态变量(温度、压强)变化后恢复初始值,系统闭合。
C. 吸收式制冷机循环
- 过程:制冷剂吸收→加热分离→冷凝→节流→蒸发→再次吸收。
- 分析:制冷剂状态变量周期性变化,系统闭合。
D. 生物质发电过程
- 过程:燃料燃烧产蒸汽→推动汽轮机→冷凝→与新水混合→重新加热。
- 分析:
- 需补充新水,说明系统未完全闭合;
- 生物质燃烧持续提供能量,系统依赖外部输入,未形成真正的热力学循环。