一、 是非题（在以下题号上错打X ，对打V ）（每小题1分） 1. 由于Q 和W 都是过程量，故其差值（Q-W ）也是过程量。 2. 任一热力循环的热效率都可以用公式T
T t
1
21-=η计算。
3. 在水蒸汽的热力过程中可以存在又等温又等压的过程。
4. 容积比热容是容积保持不变时的比热容。
5. vdp dh q -=δ对于闭口系统和稳定流动开口系统的可逆过程都适用。
6. 可逆过程一定是准静态过程，而准静态过程不一定是可逆过程。
7. 流动功的大小仅取决于系统进出口的状态，而与经历的过程无关。
8. 当压力超过临界压力，温度超过临界温度，则H 2O 处在液态。
9. 将热力系统与其发生关系的外界组成一个新系统，则该新系统必然是一孤立系统。 10. 工质稳定流经一开口系统的技术功大于容积功。
11. 工质吸热，其熵一定增加；工质放热，其熵不一定减小。 12. 在渐扩喷管中截面积增大则气流速度只能减小。
13. 无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的内能差。 14. 理想气体熵的计算公式由可逆过程rev T
q
d S )(
2
1
?
=?得出，故只适用于可逆过程。 15. 气体的p C 值总是大于v C 值。
16. 温度越高则'"V V -的值越大。
17. 容器中气体压力不变，则容器上压力表的读数也不会变。 18. 过程量Q 和W 只与过程特性有关。
19. 饱和湿空气中的水蒸气一定是干饱和蒸汽。 20. 未饱和湿空气中的水蒸气一定是过热水蒸汽。 21. 一切实际过程都有熵产。
22. 焓的定义是pv u h +=对于闭口系统而言，因为工质没有流动，所以0)(=?pv ，因此，u pv u h ?=?+?=?)(。
23. 工质经过一个不可逆循环，其?=0ds 成立。
24. 对一渐放形短管，当进口流速为超音速时，可作扩压管使用。 25. 已知多变过程曲线上任意两点的参数值就可以确定多变指数n 。
26. 已知相同恒温热源和相同恒温冷源之间的一切热机，不论采用什么工质，它们的热效率均相等。
27. 在喷管中对提高气流速度起主要作用的是喷管通道截面的形状。 28. 热能可以自发转变为机械功。
29. 系统的熵不能减小，而只能不变或增加。
30. 采用热电循环的目的主要在于提高热力循环的热效率。
31. 在朗肯循环中可以不用冷凝器，而可将蒸汽直接送入锅炉以提高循环热效率。 32. 系统经历一个可逆等温过程，由于温度没有变化故不能与外界交换热量。 33. 闭口系统放出热量其熵必减少。
34. 理想气体的内能和焓都是其温度的单值函数，因此，可以选定0℃时理想气体的内能和焓的相对值均等于零。
35. 依定义，比热容是单位量物质温度升高1度时所需的热量，因此，物质的比热容不可为零，或者为负值。
36. 温度和压力相同的几种不同气体混合后，压力和温度均不变，因此，气体的状态实际上不因混合而改变。
37. 多变过程实际上是所有热力过程的普通概括。 38. 迈耶公式C P -C v =R 适用于任何理想气体。 39. 气体节流后其压力下降，温度亦必然降低。
40. 湿空气在含湿量不变的情况下被加热，其温度升高，相对湿度则降低。 41. 一切系统均自发趋向其熵为极大值的状态。 42. 对任何系统任何过程均有t w dh dq δ+=
43. 对任何系统均有∮q/T ≤0,式中T 为热源温度。 44. 热能可以自发转变为机械能功。
45. 系统的熵不能减少，而只能不变或增加。 46. 蒸汽动力循环中冷凝器的 损失最大。 47. 所有卡诺循环的热效率均相等。 48. 温度越高则的v v '-''差值也越大。
49. 容器中气体的压力不变，则容器上压力表的读数也不会变。 50. 过程量Q 和W 只与过程式特性有关。
51. 饱和湿空气中的水蒸汽一定是干饱和蒸汽。
52. 将热力系统与其发生关系和外界组成一个新系统，则该系统必然是一孤立系统。 53. 工质稳定流经一开口系统的技术功大于膨胀功。 54. 在渐扩喷管中截面积增大则气流速度只能减小。
55. 热量是储存于系统中的能量，温度越高，热量越多。 56. 由于Q 和W 都是过程量，故其差值也是过程量。
57. 任一循环的热效率都可以用公式η t =1-T 2/T
1计算。 58. 凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。 59. 已知湿蒸汽的压力和温度就可确定其状态。
60. 流动功的大小仅取决于系统进出口的状态，而与经历的过程无关。
61. 系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。
62. du=c v dT,dh=c
p dT 适用于理想气体的任何过程，也适用实际气体的任何过程。
63.稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。
64.对于既可以制冷又可以供热的同一套装置来说，其制冷系数越大，则其供热系数也越大。
65.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下宏观热力性质不随时间而变化的状态。
66.对指定的气体，范德瓦方程中的常数A和B可由该气体的临界参数求出。
67.由于在热工计算中也只需要求出焓的变化量，所以就可以给焓和内能规定同一（基准态作为）零点。
68.流动功的大小仅取决于系统的进口态和出口态，而与经历的过程无关。
69.稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。
70.凡符合热力学第一定律的过程就一定实现。
71.无论过程是否可逆，开口绝热系统的技术功总是等于初，终焓变化量。
72.由于绝热压缩过程不向外界散热，故在相同的进口条件和压力比条件下，绝热压缩过程消耗的轴功最小。
73.循环的热效率越高循环的净功越大，因此，循环的净功越大热效率也越大。
74.孤立系统达到平衡时其总熵达到极大值。
75.已知湿蒸汽的压力和温度就可以确定其状态。
76.对于既可以制冷又可以供热的同一套装置来说，其制冷系数越大，则其供热系数也越大。
77.和朗肯循环相比，抽汽回热循环热效率，但每公斤蒸汽作出的功量却减少。
78.若系统受外界影响,就不能保持平衡状态.
79.系统经历了不可逆过程,那就意味着它不可能再回复到原来的状态.
80.Cp,Cv恒定为定值,可见气体的比热不可能为负值.
81.气体在可逆定过程中吸入的热量等于其焓增,这一结论是普遍适用的.
82.综合可逆和不可逆循环两种情况,应有∮dq/T≤0.
83.当工质的状态与周围循环介质于热力不平衡时，就会具有一定的作功能力。
84.抽（撤）汽回热的结果使汽轮机的汽耗率增大，因此，要求锅炉的受热面增大，热耗率也增大。
85.活塞式内燃机定容加热理想循环的热效率基本上依压缩比而定，与加热量多少无关。
86.在工作条件相同的情况下，有回热的压缩空气制冷循环与无回热时比较，只是循环的增压比小些，而制冷系数则是完全相同的。
87.过热水蒸汽的温度一定时，其焓值将随压力提高而减小.
88.存在0℃以下的水，但不存在0℃以下的水蒸汽。
89.温度高的物体比温度低的物体具有更多的热量。
90.对刚性容器的空气加热，使其温度从而20℃升高到50℃肯定是不可逆过程。
91.对气体加热其温度一定升高。
92.凡是符合热力学第一定律的过程就一定能实现。
93.由于冰的熔点随着压力的升高而减小，所以在p-t图上，熔解曲线是向左上方倾斜的。
94.在压气机的压气过程中，由于绝热压缩过程不向外界散热，所以在相同的进口条件和压力比条件下，绝热压缩消耗的轴功最小。
95.循环的热效率越高循环的净功越大，因此，循环的净功越大循环的热效率也越大。
96.熵增的过程即为不可逆过程。
97.对于即可以制冷又可以供热的同一套装置来说，其制冷系数越大，则其供热系数也越大。
98.三相点是三相共有的状态点，其状态参数一定，任何物质均具有相同的三相点参数。
99.理想气体既膨胀、又放热、又降温的过程是不可能实现的。
100.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下宏观热力性质不随时间而变化的状态。
101.应设法利用烟气离开锅炉时带走的热量。
102.工质稳定流经一开口系统的技术功大于膨胀功。
103.卡诺循环是理想循环，一切循环的热效率均比卡诺循环的热效率低。
104.气体吸热后一定膨胀，内能一定增加。
105.工质吸热其熵一定增加；工质放热，其熵不一定减小。
106.活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。
107.蒸汽动力循环采用再热可以提高汽轮机的出口乏汽干度，同时提高循环的热效率。108.湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸汽的含量就越大。
109.对于即可以制冷又可以供热的同一套装置来说，其制冷系数越大，则其供热系数也越大。
110.对未饱和湿空气，其干球温度t、露点温度t d和湿球温度t w之间总是存在这样的关系：t>t d>t w。
111.理想空气制冷循环的制冷系数只取决于循环的增压比P2/P1，且随其增压比的增大而提高。
112.S2-S1=∫21dQ/T，意味着工质在状态1-5状态2之间进行不可逆过程时的熵变大于可逆过程的熵变。
二、选择题（在以下题号的扩弧里写上对的标号）（每小题1分）
1、测定容器中气体压力的压力表读数发生变化，一定是由于
（A）有气体泄漏
（B）气体热力状态发生变化
（C）大气压力发生变化
（D）可能是上述三者之一
2、湿空气在大气压力及温度不变的情况下，当绝对湿度越大
（A）则湿空气的含湿量越大
（B）则湿空气的含湿量越小
（C）则湿空气的含湿量不变
（D）则不能确定含湿量变大及变小
3、 准静态过程中，系统经过的所有状态都接近于 （A ） 相邻状态 （B ） 初始状态 （C ） 平衡状态
4、 未饱和湿空气中的H 2O 处于——状态 （A ） 未饱和水 （B ） 饱和水 （C ） 饱和蒸汽 （D ） 过热蒸汽
5、常数=k PV 的关系，适用于
（A ） 一切绝热过程
（B ） 理想气体的绝热过程 （C ） 理想气体的可逆过程 （D ） 一切气体的可逆绝热过程
6、热力学第一定律及第二定律表明：孤立系统中的 （A ） 能量守恒 也守恒 （B ） 能量守恒 增加 （C ） 能量守恒 减少 （D ） 能量减少 减少
7、不同的热力过程中，气体比热的数值 （A ） 总是正值
（B ） 可以是正值或零 （C ） 可以是任意实数 8、熵变计算公式)ln()ln(
121
2V V
C P P C S P v +=?只适用于 （A ） 一切工质的可逆过程
（B ） 一切工质的不可逆过程 （C ） 理想气体的可逆过程 （D ） 理想气体的一切过程
9、压力为0.4MPa 的气体流入0.1MPa 的环境中，为使其在喷管中充分膨胀宜采用 （A ） 渐缩喷管 （B ） 渐扩喷管 （C ） 直管 （D ） 缩放喷管
10、闭口系统中h q ?=适用于 （A ） 定容过程
（B ） 定压过程 （C ） 多变过程 （D ） 普遍适用
11、低于H 2O 的三相点温度（01.0=t ℃）时 （A ） 不存在液态水
（B ） 水的汽化还可以发生 （C ） 可以发生冰的升华 12、系统的总储存能为 （A ）U (B)PV U +
(C)mgz mc U ++
22
1
（D ）mgz mc PV U +++22
1
13、物质汽化过程的压力升高后，则 （A ） V ’增大，V ”增大 （B ） V ’增大，V ”减少 （C ） V ’减少，V ”增大 （D ） V ’减少，V ”减少
14、卡诺定理表明：所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机的热效率 （A ） 都相等，可以采用任何循环
（B ） 不相等，以可逆热机的热效率为最高 （C ） 都相等，仅仅取决于热源和冷源的温度 （D ） 不相等，与采用的工质有关系
15、熵变计算公式)ln()ln(1
212P P
R T T C S P -=?只适用于
（A ） 一切工质的可逆过程
（B ） 一切工质的不可逆过程 （C ） 理想气体的可逆过程 （D ） 理想气体的一切过程
16、气体和蒸汽的可逆过程的能量转换关系式是 （A ）?+?=2
1pdv u q
（B ）?-?=2
1
vdp T C q P
（C ）pdv T Cv q +?=
17、闭口系统进行一可逆过程，其熵的变化 （A ） 总是增加
（B ） 总是减少
（C ） 可增可减也可以不变 （D ） 不变
18、过热水蒸气的干度X （A ） 等于1 （B ） 大于1 （C ） 小于1 （D ） 无意义
19、卡诺循环热效率的值只与————有关 （A ） 恒温热源与恒温冷源的温差 （B ） 恒温热源与恒温冷源的温度 （C ） 吸热过程中的吸热量1Q
（D ） 每一循环的净功W
20、物质汽化过程的压力升高后，则 （A ） V ’增大，V ”增大 （B ） 汽化潜热减小 （C ） V ’增大，V ”减小
21、已知空气储罐升900=V ，压力表读数为MPa 3.0，温度计读数为C ?70其质量为：
）
单位g (70
83149
.010000003.0K RT PV m ???==
式中错误有 （A ） 一处 （B ） 二处 （C ） 三处 （D ） 四处
22、理想气体多变过程的多变指数n 在————范围内时比热为负值 （A ）k n <<0 （B ）k n <<1 （C ）k n < （D ）k n >
23，水蒸气的汽化潜热随压力升高而 （A ） 减小 （B ） 不变 （C ） 增加 （D ） 先增后减
24、一闭口系统经历一个不可逆过程，系统做功KJ 15，放热KJ 5，则系统熵的变化是 （A ） 正值 （B ） 负值
（C ） 零值 （D ） 可正可负
25、热机从热源取热KJ 1000,对外作功KJ 1000，其结果是 （A ） 违反热力学第一定律 （B ） 违反热力学第二定律
（C ） 违反热力学第一定律及第二定律 （D ） 不违反热力学第一定律及第二定律
26、熵变计算公式)ln()ln(1212V V R T T Cv S +=?只适用于
（A ） 一切工质的可逆过程
（B ） 一切工质的不可逆过程 （C ） 理想气体的可逆过程 （D ） 理想气体的一切过程
27、工质熵的增加，意味着工质的 （A ）0>Q (B)0 28、熵变计算公式T Q S = ?只适用于 （A ） 一切工质的恒温可逆过程 （B ） 一切工质的不可逆过程 （C ） 理想气体的可逆过程 （D ） 理想气体的一切过程 29、压气机压缩气体所耗理论轴功为 （A ）? 2 1pdv （B ）? 2 1)(pv d （C ） ? -+2 1 2211v p v p pdv 30、系统从温度为K 300的热源中吸热J 6000,熵的变化为K J 25,则该过程是——的 （A ） 可逆 （B ） 不可逆 （C ） 不可能 （D ） 可逆或不可逆 31，空气经定温膨胀过程后其内能变化 （A ） 0=?u （B ） 0>?u （C ） 0 （D ） 0u 0>? + ?=2 1 pdv u q 只适用于 （A ） 可逆热力过程 （B ） 一切热力过程 （C ） 理想气体的一切热力过程 （D ） 理想气体的可逆过程 33、系统如进行定温定压过程，则系统的自由焓变化 （A ）0≤ （B ）0≥ （C ）0= （D ）0> 34、稳定流动工质向具有可移动活塞的绝热气缸充气，如在充气过程中，气缸内气体的压力保持不变并对外作功，则充气过程中温度 （A ） 升高 （B ） 不变 （C ） 降低 （D ） 不能确定 35、饱和湿空气具有下列关系 （A ）d w t t t >> （B ）w d t t t >> (C)w d t t t == (D)t t t d w <= (t ：干球温度，d t ：露点，w t ：湿球温度) 36、范得瓦尔方程中的常数a 及b 决定于 （A ） 临界参数c C c T P V 、、 （B ） 临界参数C C T P 、 （C ） 状态参数T V P 、、 （D ） 0)0)(=??=??Tc Tc y P V P 及（ 37、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的 容积，则气球内的气体进行的是 （A ） 定压过程 （B ） 多变过程 （C ） 定温过程 （D ） 定容过程 38、闭口系统功的计21u u w -=算式 （A ） 适用于可逆与不可逆的绝热过程 （B ） 只适用于绝热自由膨胀过程 （C ） 只适用于理想气体的绝热过程 （D ） 只适用于可逆绝热过程 39、公式dh=δq+vdp 适用于（ ） （A ） 理想气体的可逆过程 （B ） 闭口系统和稳态稳流系统任何工质的可逆过程 （C ） 任何工质的任何过程 （D ） 稳态稳流系统任何工质的任何过程 2、系统在可逆过程中与外界交换的热量，其大小决定于（ ）。 A 系统的初终状态 B 系统所经历的路程 C 系统的初终态及所经历的路程 D 系统熵的变化 3、 热机从温度为1000K 的高温热源取热1000kJ ，向温度为400K 的低温热源放热，并对外做了700kJ 的功，此循环( )。 A 不能实现 B 可以实现 C 能实现 C 无法判断 4、系统中工质的储存能为（ ）。 A E=U B E=U+PV C E=U+0.5mc 2+mgz D E=U+PV+0.5mc 2 +mgz 5、闭口系统进行一可逆过程，其熵的变化（ ）。 A 总是增加 B 总是减少 C 不变 D 可增可减也可以不变 6、工质进行了一个吸热、升温、压力下降的多变过程，则多变指数n 的范围是（ ）。 A n > k B 1 < n < k C 0< n < 1 D n < 0 7、已知某气体在0℃与1000℃温度范围内的平均定压质量比热10000 pm C =1.108kJ/kg.k, 在0℃与100℃温度范围内的平均定压质量比热为1000 pm C =1.012KJ/kg.k,那么该气体在 100℃与1000℃温度范围内的平均定压质量比热 1000100 pm C ( )。 A 2.1200KJ/kg.k B 1.0600KJ/kg.k C 1.1187KJ/kg.k D 1.1272KJ/kg.k 8、卡诺定理表明，所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机效率（ ）。 A 都相等，与所采用的工质无关 B 不一定相等，以可逆热机的热效率为最高 C 均相等，仅取决于热源与冷源的温度 D 不相等，与所采用的工质有关 9、干度x 对过热蒸汽来说是（ ）。 A 等于1 B 小于1 C 大于1 D 无意义 10、提高热机理论循环热效率的根本途径在于（ ）。 A 增加循环的净功量 B 附加回热装置减少燃料的消耗量 C 减少摩擦及传热温差等不可逆因素造成的损失 D 提高工质平均吸热温度和降低工质平均放热温度 11、H 2O 在低于其三相点压力611.2Pa 时（ ）。 A 不存在液态水 B 水的汽化还可以发生 C 不存在水蒸气 D 不可以发生冰的升华 12、已知湿空气的状态参数t 和相对湿度Φ，则（ ）湿空气的状态。 A 可以确定 B 尚需大气压力B 才能确定 C 沿需含湿量d 才能确定 D 尚需湿球温度t w 才能确定 13、压力为0.5Mpa 的空气流入0.1Mpa 的环境中,为使其在喷管中充分膨胀宜采用（ ）。 A 渐缩喷管 B 渐扩喷管 C 直管 D 缩放喷管 1、pv=RT 描写了（ ）的变化规律。 A 系统的初终状态 B 理想气体的任意热力状态 C 理想气体热力平衡状态 D 任何气体任意热力状态 2、系统在可逆过程中与外界交换的热量，其大小决定于（ ）。 A 系统的初终状态 B 系统所经历的路程 C 系统的初终态及所经历的路程 D 系统熵的变化 3、q=Δh+0.5(c 22-c 12 )+g(z 2-z 1)+w S 适用于( )。 A 开口系统的一切热力过程 B 稳定流动的可逆过程 C 理想气体的稳定流动过程 D 稳定流动的可逆与不可逆过程 4、系统中工质的储存能为（ ）。 A E=U B E=U+PV C E=U+0.5mc2+mgz D E=U+PV+0.5mc2+mgz 在稳定流动过程中，系统与外界交换的轴功W S等于。 A 膨胀功加流动功 B 技术功 C - Vdp D W t-0.5(c22-c12)-g(z2-z1) 多变过程中工质的比热为负值，说明多变指数n的范围是。 A n > k B 1 < n < k C n < k D n < 0 已知某气体在0℃到1000℃范围的平均定压质量比热Cp=1.116kJ/kg.k,在0℃到100℃范围的平均定压质量定压比热为1.012KJ/kg.k,那么该气体在100℃到1000℃范围的平均定压质量比热等于( )。 A 1.1276KJ/kg.k B 1.060KJ/kg.k C 1.1187KJ/kg.k D 1.1178KJ/kg.k 湿空气在总压力不变，干球温度不变的情况下，湿球温度愈低，其含湿量（）。 A)愈小 B)愈大 C)不变 D)无法判断 提高热机理论循环热效率的根本途径在于（）。 A)增加循环的净功量 B)附加回热装置减少燃料的消耗量 C)减少摩擦及传热温差等不可逆因素造成的损失 D)提高工质平均吸热温度和降低工质平均放热温度 100℃的水和15℃的水绝热混合，此热力过程（）。 A)是可逆的 B)是不可逆的 C)可以是可逆的 D)无法判断 闭口系统从热源取热6000kJ，系统的熵增加20kJ/K，如系统在吸热过程中温度400K，那么这一过程一定是（）。 A)可逆的 B)不能实现的 C)不可逆的 D)无法判断 三、填充（每小题2分） 1.热力学第二定律的实质是。 2.实现可逆过程的条件是。 3. 焓的定义式为 ;熵的定义式为 。 4. 多级压缩及中间级冷却的优点是 。 5. 气体绝热节流后其压力 ，焓 ，比容 ，温度 6. 冬天为保持室内为一定温度，可用三种方案取暖：火炉烧煤、电炉、热泵。从热力学第二定律看，以 方案最好，理由是 。 7. 相对实际气体，理想气体有哪些特性： 。 8. 理想气体混合物各组成气体的容积成分和分子量分别为ri 和Mi ，则其平均分子量M 的计算式可以写成 。 9. 理想气体在可逆定温过程中的膨胀功为 ；技术功为 。 10. 卡诺循环热效率的计算公式为=c t ,η ，逆卡诺循环的制冷系数的计算公式为 ，供热系数的计算公式为 ， 11. 写出热力学第一定律的数学表达式为（1） ，（2） ，热力学第二定律的数学表达式为 。 12. 比焓h 的定义是 []kJ ，其中P 的单位是 ，V 的单位是 。 13. Cv 和Cp 分别表示理想气体的定压和定容的定值比热，则=-Cv Cp ，=Cv Cp 。 14. t Cp h ?=?对于理想气体适用于 热力过程，对于实际气体适用于 热力过程。 15. 分压力Pi 的定义是 ，分容积Vi 的定义是 。 16. 2标准立方米空气从100℃定压加热到600℃时的吸热量为 。（空气kmol kg M kgk kJ Cp 97.28,004.1==） 17. 当孤立系统中进行一不可逆过程，会产生哪些结果 。 18. 气体常数R 与气体种类 ，与所处状态 ，通用气体常数与气体种类 ，与所处状态 ，其数值和单位为 。 19. 当湿空气的相对湿度％100 四、名词解释（每小题3分） （理想气体,实际气体）， （平衡状态，非平衡状态）， 实际过程， 准静态过程，， 容积功， 压力功， 技术功， 内能， 焓， 热力学第一定律， 热力学第二定律， 比热容， 分压力， 分容积， 折合分子量M、 （多变过程，多变比热，多变指数）， 汽化潜热， 干度X， 卡诺定理， （热量的?、火无、?损失）， 相对湿度， 含湿量， 露点， 湿空气的焓， 马赫数， 滞止参数， （临界压力，临界压力比） 五、计算题 1．画出蒸汽压缩制冷循环的工作原理图，T-S图和lgP-h图并写出q1、q2、w net和制冷系数的计算公式。 2．画出背压式热电循环的工作原理图，T-S图并写出q1、q2、w net和效率的计算公式，说明其优点。 3．画出朗肯循环的工作原理图，T-S图并写出q1、q2、w net和效率的计算公式。 4．画出一次再热循环的工作原理图，T-S图并写出q1、q2、w net和效率的计算公式并说明其优点。。 5．画出一次回热循环的工作原理图，T-S图并说明其优点。 6．压力为0.008MPa,X=0.8的蒸汽以100m/s的速度进入冷凝器，蒸汽冷凝为饱和水后离开冷凝器，流出时速度是10m/s，问1kg蒸汽在冷凝器中放出的热量以及熵的变化。当时P=0.008MPa时，h’=174KJ/kg,h”=2577 KJ/kg, s’=0.5926KJ/kg.K,s”=8.2289 KJ/kg.K。 7．空气在气缸中被压缩，由P1=0.1MPa，t1=30o C经多变过程到达P2=0.5 MPa，如多变指数n=1.2，在压缩过程中放出的热量全部为环境所吸收，环境温度To=300k。如压缩1kg 空气，求： （1）压缩过程所耗的功W V （2）空气放出的热量q空气 （3）空气的熵变化s空气 ? （4）环境的熵变化s环境 ? （5）由环境与空气所组成的孤立系统的熵变化s isolated ?。 8． 有一渐缩喷管进口压力为0.6 MPa ，温度为1200K ，工质是空气，背压是0.1MPa ，最小截面的面积是0.01m 2 ，求出口的流速、压力、温度，以及流量。528.0=βcr 9． 空气在气缸中被压缩，由P 1=0.1MPa ，t 1=30o C 经多变过程到达P 2=0.5 MPa ，如多变指数n=1.2，在压缩过程中放出的热量全部为环境所吸收，环境温度To=300k 。如压缩1kg 空气，求： （1） 压缩过程所耗的功W （2） 空气放出的热量q 空气 （3） 空气的熵变化s 空气 ? （4） 环境的熵变化s 环境 ? （5） 由环境与空气所组成的孤立系统的熵变化s iso ?。 10．2Kg空气从初态0.3M Pa,300℃可逆定温膨胀到0.1MPa，随后进行可逆定压放热，再经可逆定容加热使空气回到初态。 （1）画出循环的P-v图和T-s图； （2）求循环的吸热量，放热量及热效率。 11．1公斤水（t1=100o C）在空气中被冷却为t2=27o C水，放出的热量全部为环境所吸收，环境温度To=300k,C水=4.1868kJ/kg.k。求： （1）放出的热量q （2）放出热量时熵的变化s水 ?。 （3）放出的热量q的火无。 （4）放出的热量q的?。 （5）环境的熵变化s环境 ?。 （6）由环境与水所组成的孤立系统的熵变化 s iso ? 。 （7）放出热量时的?损失。 12．有一离心式压气机，每分钟吸入P1=0.1MPa、t1=16℃的空气400m3，排出时P2=0.5MPa。设过程为可逆，请分别按定熵、多变（n=1.2）、定温过程分别求： （1）此压气机所需功率为多少千瓦？ （2）该压气机每分钟放出的热量为多少千焦？ （3）此压气机的出口空气温度？ 13．已知湿空气的干球温度是30℃，相对湿度是40%，试求湿空气中水蒸汽分压力、湿空 14．空气在气缸中被压缩，由P1=0.1MPa，t1=30o C经多变过程到达P2=0.5 MPa，如多变指数n=1.25，在压缩过程中放出的热量全部为环境所吸收，环境温度To=300k。如压缩1kg 空气，求： （1）压缩过程所耗的功W （2）空气放出的热量q空气 （3）空气的熵变化s空气 ? （4）环境的熵变化s环境 ? （5）由环境与空气所组成的孤立系统的熵变化s iso ?。 15．有一渐缩喷管进口压力为0.6 MPa，温度为1200K，工质是空气，背压是0.4MPa，最 小截面的面积是0.01m2，求出口的流速、压力、温度，以及流量。 528 .0 = β cr 一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W 1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ． ??>?ds T q B ． ??t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t 6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小21．理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数，当n ＝ ∞ 时，即为等体过程。 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体 D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ）A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ）A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功 10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大 B ．减小C ．不变 D ．的变化视具体压缩空气的耗功量 11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ）A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线 14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比C ．减小空气流量 D ．降低增压比 15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。（C ）A 分子间内位能 B ．分子运动动能C ．分子本身体积D ．分子间相互作用力 二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于（AC ）A ．2 1 p p RT ln B ．1 2p p RT ln C ．1 2v v RT ln D ．2 1v v RT ln E ．(p 2v 2－p 1v 1) 17．vdp dh q －=δ适用于 AC A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 E ．任意过程，任意气体 18．再热压力若选得合适，将使（BCDE ） A ．汽耗率提高 B ．热耗率提高 C ．循环热效率提高 D ．排汽干度提高 E ．平均吸热温度提高 19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE ）A ．流量变小B ．流量不变 C ．流量变大 D ．出口压力变大E ．出口速度变大 20．不可逆循环的热效率（BE ） A ．低于可逆循环的热效率 B ．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C ．高于可逆循环的热效率 D ．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E ．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22．在一定的压力下，当液体温度达到 饱和 时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。 23．湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24．火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26．理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式 Q ＝V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28．图示通用压缩子图上一状态点A ，其位置表明： 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。 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。 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 湖南大学课程考试试卷 2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式g v p R c c =-。……（ ） 3. 不可逆过程不能T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。………… （ ） 4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。…………………………（ ） 5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。……………………（ ） 6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。…………………（ ） 7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。………………（ ） 8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。……………………………（ ） 9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。………………………………………（ ） 10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。…………………………（ ） 三、选择题（每小题2分，共20分） 1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（ ）。 A.热力学能； B.熵； C.压力； D.温度 2. ? +?=pdv u q 适用于 （ B ） A 理想气体可逆过程 B 一切气体可逆过程 C 理想气体一切过程 D 理想气体准静态过程 3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ） A. 比热容 B. 比焓 C. 质量气体常数 D. 比熵 4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。 A.空气作功量大于其热力学能增量； B.空气作功量等于其热力学能增量； C.空气作功量小于其热力学能增量； D.无法确定 5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大（ A ）。 A. 100oC ，20bar ； B. 200oC ，10bar ； C. 100oC ，10bar ； D. 150oC ，15bar 6. 某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其输入功W 为25kJ ，从冷源吸热量Q ,2为110kJ ，此制冷机是（ C ）。 工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 则： 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空， 如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ） 如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?= 工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ，热量是过程量，所以熵也是过程量。 （×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 6.v p -图上，理想气体的等熵线比等温线陡；s T -图上，理想气体的等压线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质，任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么？ 答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。 答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的范围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 答：1-2过程：0-<<∞n ，压缩、放热、降温、降压。 1、 解：（本题13分）1）取整个气缸为闭口系，因为气缸绝热，所以Q=0；又因为活塞 导热而无摩擦，W=0，且平衡时A 、B 两侧温度相等，即T A2=T B2=T 2。有闭口系能量方程得： 1212=-+-=+=)T T (c m )T T (c m U U U B V B A V A B A 即：??? 因为，T A1=T B1=T 1=300K ，于是终态平衡时，两侧的温度均为： T 1=T 2=300K 2) 取整个气缸为闭口系，当终态平衡时，两侧压力相等，设为p 2，则： MPa .) V V (T T ) V p V p (V V T R ) T R V p T R V p (V T R )m m (p B A B B A A B A g g B B g A A g B A 1501112 11111 1211 111122 2=++=++=+= 3）K /J .p p ln T V p p p ln R m S A A A A A g A A 91812 111112==-=? K /J .p p ln T V p p p ln R m S B B B B B g B B 35212 111112-==-=? 整个气缸绝热系的熵变：K /J .S S S B A 5660=+=??? 2、 解：（本题15分）1）烟气放热为：KJ )t t (mC Q p 4116121=-= 2）若使Q 2最小，热机为可逆机，由卡诺定理得：1 21211T T Q Q t -=- =δδη 即： T dT mC T T Q T Q p 0 1 2==δδ kJ .T T ln mC T T dT mC T Q p T T p 223891 20022 1 -=== ? 3）输出的最大功为：8172621.Q Q W =-= 3、解：（本题12分） (1)如左图所示 （2）927.01 .4656.26931 .4652532'"'33333=--=--= h h h h x ； 同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题（共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分） 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一段， 其流速、流量变化为。 【 】 A.流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D.流速减小，流量增大 2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个【】过 程 。 【 】 A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数，【】。【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则【】 A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是【】 A.提高循环热效率，提高热能利用率 B.提高循环热效率，降低热能利用率 C.降低循环热效率，提高热能利用率 D.降低循环热效率，降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】 A.定压过程 B.多变过程 C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指【】 工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。 图 1 图2 2012工程热力学Ⅰ考题（A ） 一、简答题（共30分） 1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆 循环。有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分） 2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K ，低温热源温度为300 K ，循环的热效率t η。现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分） 3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分） 二、计算题（共70分） 1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa 、温度20℃， 喷嘴内径为0.002m 时，射出水流温度20℃，压力100kPa ，流速1000m/s ，已知在200kPa 、20℃时，3 0.001002m /kg v =，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分） 2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m 3 ，比热容0.65kJ/(kg ·K)。若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃（室内温度），求此过程的熵产。（10分） 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比ε =10，压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。加热过程中气体吸热650kJ/kg 。假定比热容为定值，且c p =1.004kJ/（kg·K），κ =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K)，求工质 经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p 5 = p 1），画出循环T-s 图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分） 4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。 一.就是非题 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。() 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??=() 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。() 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化就是一样的。() 7.对于过热水蒸气,干度1>x () 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。() 9.膨胀功、流动功与技术功都就是与过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10分) 1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。 (A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律; (C)不违反第一、第二定律;(D)A 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。 A 流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加 C 流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。 (A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程; (C)(A)与(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能就是()。 (A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽 (C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定 5.()过程就是可逆过程。 (A)、可以从终态回复到初态的(B)、没有摩擦的 (C)、没有摩擦的准静态过程(D)、没有温差的 三.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分) 一．是非题 1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ） 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（ ） 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ） 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??= （ ） 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。 （ ） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。 （ ） 7．对于过热水蒸气，干度1>x （ ） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ） 9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 （ ） # 10．已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。 （ ） 二．选择题 （10分） 1．如果热机从热源吸热100kJ ，对外作功100kJ ，则（ ）。 （A ） 违反热力学第一定律； （B ） 违反热力学第二定律； （C ） 不违反第一、第二定律；（D ） A 和B 。 2．压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（ ）。 （A ） 流速减小，流量不变 （B ）流速不变，流量增加 （C ） 流速不变，流量不变 （D ） 流速减小，流量增大 3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（ ）。 （A ） 系统的初、终态； （B ） 系统所经历的过程； [ （C ） （A ）和（B ）； （ D ） 系统的熵变。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（ ）。 （A ）全部水变成水蒸汽 （B ）部分水变成水蒸汽 （C ）部分或全部水变成水蒸汽 （D ）不能确定 5．（ ）过程是可逆过程。 （A ）.可以从终态回复到初态的 （B ）.没有摩擦的 （C ）.没有摩擦的准静态过程 （D ）.没有温差的 三．填空题 （10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+??? 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？ 全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！ 中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 一、单项选择题（本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 1 分，共15分） 1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入 1 bar 的环境中，现将喷管尾部 截去一段，其流速、流量变化为。【】 A. 流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 只适用于【】 A. 一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行 一个【】过程。 一、判断命题是否正确，错误的加以改正 1、孤立系统的热力状态不能发生变化。 2、答：×，只要孤立系统发生热力过程，其热力状态就会发生变化。 2、工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中 S g不可逆S g可逆、S f不可逆S f可逆、S不可逆S可逆。 答：×，S f 不可逆S f可逆 3、热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。 4、答：×，热力过程中，系统向外界放热，其温度不一定降低。 5、一切不可逆循环的热效率答：×，一切循环的热效率t w net。 q1 t w net。 q1 6、系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵一定减小。 7、答：×，系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵不一定减小。 6、工质经过不可逆循环后，有 Q 0 ，根据 dS Q dS 0 。T r ，则有 T r 答：×，工质经过不可逆循环后，有Q 0 ，但dS 0 。 T r 二、选择题 1、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，一部分为高压气体，一部分保持真空，抽去隔板 前后 D A、S 0 ， U 0 ； B 、S0，H 0 ； C、S 0 ， U 0 ； D 、S0，U 0。 2、q c p T w t适用于 C A、任意气体、闭口系统、可逆过程； B、实际气体、开口系统、可逆过程； C、理想气体、开口系统、稳流过程； D、任意气体、开口系统、可逆过程。 3、经过不等温传热后， B A、热量的可用能和废热均减少； B、热量的可用能减少，废热增加； C、热量的可用能不变，废热增加； D、热量的可用能不变，废热减少。 4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后，则孤立系统的总能、总熵、总用的变化为 C A、E 0 ， S 0，E X 0； B、E 0 ， S 0，E X 0 C、E 0 ， S 0，E X 0； D、E 0 ， S 0，E X 0 5、在紧闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经过一段时间的运行，则室温将 B A、降低； B、升高； C、不变； D、不定。 6、工质不可逆稳态稳流经过某控制容积，则此控制容积内： B A、储存能不变，熵增加； B 、储存能不变，熵不变； C、储存能增加，熵增加； D 、储存能增加，熵不变。 三、简答题 1、什么是可逆过程实现可逆过程的基本条件是什么可逆过程与准静态过程的区别与联系是 什么 答：可逆过程是当系统完成某一过程后，如果令过程沿相同的路径逆行而能使过程中所涉及到 的一切（系统和外界）都回复到原来的状态，而不留下任何的痕迹的过程 实现可逆过程的基本条件是过程无限缓慢，即所有的不平衡势差无限小；没有耗散效应。 可逆过程与准静态过程的共同点：他们都是无限缓慢的、由连续的、无限接近平衡的状态所组成的过程，都可以在坐标图上用连续的实线来表示。 可逆过程与准静态过程的区别是准静态过程着眼与平衡，耗散效应对它无影响，而可逆过程不但强调平衡，而且强调能量传递效果。 2、理想气体从同一初态膨胀到同一终态比体积，定温膨胀与绝热膨胀相比，哪个过程做功 多若为压缩过程，结果又如何 答：对于膨胀过程而言，定温膨胀做功多，若为压缩过程，则定熵压缩耗功多。可以用示功 图来表示。 3、朗肯循环由哪几个过程组成这些热力过程分别在哪些热力设备中完成 答：朗肯循环由定压加热（ 2 分）、定熵膨胀、定压冷却和定熵压缩四个过程组成，这些热 力过程分别在锅炉和过热器、气轮机、冷凝器以及给水泵中完成的。 四、证明题 工程热力学试题 （本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效） 说明： 1）答题前请考生务必认真阅读说明； 2）考生允许携带计算器； 3）重力加速度g＝9.80m/s2； 4）本套试题中所用到的双原子理想气体绝热指数K＝； 5）理想气体通用气体常数R＝(mol·k)； 6）标准大气压Pa＝； 7）氧原子量取16，氢原子量取1，碳原子量取12，N原子量取14； 8）空气分子量取29，空气的定压比热Cp=(kg·K)。 一、是非题（每题2分，共20分；正确的打√，错误的打×。） 1、系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态，则两个过程该系统的熵变相同。（） 2、循环功越大，热效率越高。（） 3、对于由单相物质组成的系统而言，均匀必平衡，平衡必均匀。（） 4、系统经历不可逆过程后，熵一定增大。（） 5、湿空气相对湿度越高，含湿量越大。（） 6、理想气体绝热节流前后温度不变。（） 7、系统吸热，熵一定增大；系统放热，熵一定减小。（） 8、对于具有活塞的封闭系统，气体膨胀时一定对外做功。（） 9、可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（） 10、对于实际气体，由焓和温度可以确定其状态。（） 二、填空题（每题5分，共50分） 1、某气体的分子量为44，则该气体的气体常数为。 2、某甲烷与氮的混合气，两组分的体积百分含量分别为70％和30％，则该混气的平均分子量为。 3、300k对应的华氏温度为。 4、卡诺循环热机，从200℃热源吸热，向30℃冷源放热，若吸热率是10kw，则输出功率为。 5、自动升降机每分钟把50kg的砖块升高12m，则升降机的功率为。 6、、30℃的氦气经节流阀后压力降至100kpa，若节流前后速度相等，则节流前管径与节流后管径的比值为。 7、某双原子理想气体的定压比热为，则其定容比热可近似认为等于。 8、容积2m3的空气由、40℃被可逆压缩到1MPa、0.6m3，则该过程的多变指数为。 9、空气可逆绝热地流经某收缩喷管，若进口压力为2MPa，出口 中国自考人——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧！ 全国2002年10月高等教育自学考试 工程热力学(一)试题 课程代码：02248 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要 求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) A.稳流开口系统 B.闭口系统 C.任意系统 D.非稳流开口系统 4.锅炉空气预热器中，烟气入口温度为1373K ，经定压放热后其出口温度为443K ，烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍 倍 倍 倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 8.不可逆机与可逆机相比，其热效率( ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大，也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时，回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升，热耗率下降 B.汽耗率下降，热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿空气中水蒸汽所处的状态( ) A.可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态 B.只能是饱和状态工程热力学期末考试试题
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