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工程热力学课堂练习题2

工程热力学课堂练习题2
工程热力学课堂练习题2

热力学第二定律

1.卡诺循环是 。

A 具有可逆等温吸热和可逆等温放热的循环

B 具有两个恒温热源,且满足0=?

T q δ的循环 C 热效率等于)1(12

T T -的循环

D 循环中工质除了与两个恒温热源换热外,无其它热交换的可逆循环

2.卡诺循环在300K 、1000K 热源之间工作,每小时吸收热量20KJ ,每小时完成6次循环,则此循环输出效率为 。

A 3.67W

B 3.89W

C 0.56W 14W

3.卡诺循环在0oс、100oс两热源间工作,若输出功率1kW ,每5分钟完成一次循环,每次循环工质从高温热源吸收热量 。

A 373KJ

B 223.8KJ

C 1200KJ

D 1119kJ

4.卡诺循环在300K 、1200K 热源间工作,每小时吸收热量20kJ ,向冷源排出热量 。

A 2.5KJ

B 5KJ

C 10KJ

D 15kJ

5.有人声称设计的热机在0oс、250oс两个热源间工作,能使输出功与排给冷源的热量相等,这 。

A 是可以达到的

B 是不可能实现的

C 需要视工质性质而定

D 循环热效率ηt <100%一定能实现

6.循环热效率ηt =1-T 2/T 1 ,只适用于 。

A 卡诺循环

B 两个恒温热源间的可逆循环

C 两个恒温热源间的一切循环

D 多个热源的可逆循环

7.一切不可逆热机的热效率't

η与可逆热机的t η相比较, 。 A η

t ′>ηt B η

t ′=ηt C ηt ′<ηt D 需视具体条件而定

8.工质经历不可逆循环 。 A ?T Q

δ>0 B ?T Q

δ<0 C ?T Q

δ =0 D 正向循环?T Q

δ>0

9.工质经历不可逆循环 。 A ?ds >0 B ?ds <0 C ?ds =0 D 逆向循环?≤0ds

10.对于一个不可逆过程 。

A .?

21

T Q δ<S 2-S 1 B ?21T Q δ=S 2-S 1

C ?

21T Q δ>S 2-S 1 D ?21T

Q δ需视过程而定 11.闭口系工质经过定压变化,熵变化 。

A 必为正值

B 必为负值

C 必为零

D 正、负、零均有可能

12.某过程既是等熵过程又是绝热过程,则过程 。

A 一定是可逆过程

B 一定是一个膨胀过程

C 一定是一个压缩过程

D 不能确定其过程性质

13.可逆过程的熵必为零,不可逆过程熵必大于零,这种认为是 。 A 正确的 B 针对定压过程而言的

C 针对理想气体而言的

D 针对绝热过程而言的

14.不可逆绝热压缩过程,终状态S 2与初状态S 1之间的关系 。 A 21S S = B 21S S ? C 21S S ?

D S2’可以大于S1,也可以小于S1,视过程是否有摩擦

15.不可逆绝热膨胀过程,终状态温度'

T,与达到相同终态压力的可

2

逆过程温度T2之间。

A '

T=2T B '2T<2T C '2T>2T D 视情况而定

2

16.工质从相同的初态,分别经过可逆、不可逆绝热膨胀至相同的终

态压力时,不可逆过程的'

v与可逆过程的v2之间。

2

A '

v=v2 B v2>'2v C '2v>v2

2

D 可以v2>'

v,也可以'2v>v2、'2v=v2

2

17.“熵增大S2>S1的过程,必定是吸热过程”,这种认为是。A正确的B针对可逆过程的

C针对定压过程的D针对定温过程的

18.熵增大的过程,则过程为不可逆过程。

A必有不可逆因素存在B若热力系与外界无热量交换

C若热力系与外界无功交换D一定有功的损耗

19.工质从同一初态出发,分别经可逆、不可逆过程到达相同的终状态,两个过程的熵流。

A S?可逆f =S?不可逆f

B S?可逆f>S?不可逆f

C S?可逆f<S?不可逆f

D 无法比较

20.工质通过边界与外界可逆条件下交换功时熵的变化。

A为正B为负C为零D无法确定

21.热量由高温热T1传向低温热源T2,且T1>T2,则该过程。A为可逆过程B为不可逆过程

C 以上两者均有可能

D 无法确定其性质

22.绝热系发生不可逆过程,熵的变化 。

A g S S ?=?

B f S S ?=?

C 0=?S

D S ?<0

23.某一定量工质将2000KJ 的热量散失到周围环境,环境温度300K ,若工质散热时熵变化-5kJ/K ,这过程 。

A 可以发生且为可逆

B 可以发生且为不可逆

C 不可能发生

D 违反熵增原理

24.若工质将2000kJ 的热量传给300K 的冷源,过程中工质熵变化为-7kJ/K ,这过程 。

A 不可能发生

B 可能发生且为可逆

C 可能发生且不可逆

D 以上A 、B 、C 均有可能

25.闭口系工质经历可逆变化,对外作功20kJ ,散热-20kJ ,则系统熵 。

A 增加

B 减小

C 不变

D 不能确定

26.闭口系工质经历不可逆变化过程,向外输出功,同时散热,则系统熵变化 。

A 减小

B 增加

C 不变

D 不能确定

27.不可逆过程时,系统熵 。

A 增大

B 减小

C 不变

D 不确定

28.不可逆绝热过程中,系统熵 。

A 不变

B 增大

C 减小

D 不确定

29.闭口系熵增加,则该热力系 。

A 必为吸热过程

B 必为不可逆过程

C 必为放热过程

D 不能确定其吸热、放热

30.工质从相同的初态分别经可逆、不可逆过程变化至相同的终态,两个过程的熵流 。

A

不可逆可逆=f f s s ?? B 不可逆可逆f f s s ?>? C 不可逆可逆f f s s ?

31.工质从初态出发与外界交换相同的热量,若交换过程分别为可逆、不可逆过程,则过程中熵的变化 。

A 不可逆可逆=s s ??

B 不可逆可逆s s ?>?

C 不可逆可逆s s ?

D 无法比较

32.不可逆过程使绝热系的熵 。

A 可增大,可减小

B 一定增大

C 保持不变

D 减小

33.孤立系内各物体的熵 。

A 只能增大

B 能增大也能减小

C 可逆变化时只能保持不变

D 增大时必为不可逆过程

工程热力学考研试题及答案

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。

工程热力学 思考题

工程热力学第五章思考题 5-1 热力学第二定律的下列说法能否成立? (1)功量可以转换成热量,但热量不能转换成功量。 答:违反热力学第一定律。功量可以转换成热量,热量不能自发转换成功量。 热力学第二定律的开尔文叙述强调的是循环的热机,但对于可逆定温过程,所吸收的热量可以全部转换为功量,与此同时自身状态也发生了变化。从自发过程是单向发生的经验事实出发,补充说明热不能自发转化为功。 (2)自发过程是不可逆的,但非自发过程是可逆的。 答:自发过程是不可逆的,但非自发过程不一定是可逆的。 可逆过程的物理意义是:一个热力过程进行完了以后,如能使热力系沿相同路径逆行而回复至原态,且相互作用中所涉及到的外界也回复到原态,而不留下任何痕迹,则此过程称为可逆过程。自发过程是不可逆的,既不违反热力学第一定律也不违反第二定律。根据孤立系统熵增原理,可逆过程只是理想化极限的概念。所以非自发过程是可逆的是一种错误的理解。 (3)从任何具有一定温度的热源取热,都能进行热变功的循环。 答:违反普朗克-开尔文说法。从具有一定温度的热源取热,才可能进行热变功的循环。 5-2 下列说法是否正确? (1)系统熵增大的过程必须是不可逆过程。 答:系统熵增大的过程不一定是不可逆过程。只有孤立系统熵增大的过程必是不可逆的过程。 根据孤立系统熵增原理,非自发过程发生必有自发补偿过程伴随,由自发过程引起的熵增大补偿非自发过程的熵减小,总的效果必须使孤立系统上增大或保持。可逆过程只是理想化极限的概念。 (2)系统熵减小的过程无法进行。 答:系统熵减小的过程可以进行,比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程,系统对外放热,熵减小。 (3)系统熵不变的过程必须是绝热过程。 答:可逆绝热过程就是系统熵不变的过程,但系统熵不变的过程可能由于熵减恰等于各种原因造成的熵增,不一定是可逆绝热过程。 (4)系统熵增大的过程必然是吸热过程,它可能是放热过程吗? 答:因为反应放热,所以体系的焓一定减小。但体系的熵不一定增大,因为只要体系和环境的总熵增大反映就能自发进行。而放热反应会使环境获得热量,熵增为ΔH/T。体系的熵也可以减小,只要减小的量小于ΔH/T,总熵就为正,反应就能自发进行。 (5)系统熵减少的过程必须是放热过程。可以是吸热过程吗? 答:放热的过程同时吸热。 (6)对不可逆循环,工质熵的变化∮ds?0。 答:∮ds=0。 (7)在相同的初、终态之间,进行可逆过程与不可逆过程,则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程工质熵的变化。

工程热力学例题答案解

例1:如图,已知大气压p b=101325Pa ,U 型管内 汞柱高度差H =300mm ,气体表B 读数为0.2543MPa ,求:A 室压力p A 及气压表A 的读数p e,A 。 解: 强调: P b 是测压仪表所在环境压力 例2:有一橡皮气球,当其内部压力为0.1MPa (和大气压相同)时是自由状态,其容积为0.3m 3。当气球受太阳照射而气体受热时,其容积膨胀一倍而压力上升到0.15MPa 。设气球压力的增加和容积的增加成正比。试求: (1)该膨胀过程的p~f (v )关系; (2)该过程中气体作的功; (3)用于克服橡皮球弹力所作的功。 解:气球受太阳照射而升温比较缓慢,可假定其 ,所以关键在于求出p~f (v ) (2) (3) 例3:如图,气缸内充以空气,活塞及负载195kg ,缸壁充分导热,取走100kg 负载,待平 衡后,不计摩擦时,求:(1)活塞上升的高度 ;(2)气体在过程中作的功和换热量,已 知 解:取缸内气体为热力系—闭口系 分析:非准静态,过程不可逆,用第一定律解析式。 计算状态1及2的参数: 过程中质量m 不变 据 因m 2=m 1,且 T 2=T 1 体系对外力作功 注意:活塞及其上重物位能增加 例4:如图,已知活塞与气缸无摩擦,初始时p 1=p b ,t 1=27℃,缓缓加热, 使 p 2=0.15MPa ,t 2=207℃ ,若m =0.1kg ,缸径=0.4m ,空气 求:过程加热量Q 。 解: 据题意 ()()121272.0T T m u u m U -=-=? 例6 已知:0.1MPa 、20℃的空气在压气机中绝热压缩后,导入换热器排走部分热量,再进入喷管膨胀到0.1MPa 、20℃。喷管出口截面积A =0.0324m2,气体流速c f2=300m/s 。已知压气机耗功率710kW ,问换热器的换热量。 解: 稳定流动能量方程 ——黑箱技术 例7:一台稳定工况运行的水冷式压缩机,运行参数如图。设空气比热 cp =1.003kJ/(kg·K),水的比热c w=4.187kJ/(kg·K)。若不计压气机向环境的散热损失、动能差及位能差,试确定驱动该压气机所需功率。[已知空气的焓差h 2-h 1=cp (T 2-T 1)] 解:取控制体为压气机(不包括水冷部分 流入: 流出: 6101325Pa 0.254310Pa 355600Pa B b eB p p p =+=+?=()()63 02160.110Pa 0.60.3m 0.0310J 30kJ W p V V =-=??-=?=斥L ?{}{}kJ/kg K 0.72u T =1 2T T =W U Q +?=()()212211U U U m u m u ?=-=-252 1.96010Pa (0.01m 0.05m)98J e W F L p A L =??=???=???={}{}kJ/kg K 0.72u T =W U Q +?=g V m pq q R T =()f 22g p c A R T =620.110Pa 300m/s 0.0324m 11.56kg/s 287J/(kg K)293K ???==??()111 11111m V m P e q p q P q u p v ++?++() 1 2 1 22222m V m e q p q q u p v ++Φ?Φ++水水

工程热力学期末试题及答案

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 303.95kJ 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 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。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?=iso 0 S ?=

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 。 7. 高、低温热源的温差愈大,卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大,愈有利?试证明你的结论。 答:否,温差愈大,卡诺制冷机的制冷系数愈小,耗功越大。(2分) 证明:T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε,当 2q 不变,T ?↑时,↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同),温差愈大,需耗费更多的外界有用功量,制冷系数下降。(3分) 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ,若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多,对外做出的膨胀功也大。

工程热力学第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)

工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版 第1章 基本概念及定义 1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗 答:否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。 2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对,为什么 答:不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 ⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系 答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。 ⒋倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗在绝对压力计算公式 中,当地大气压是否必定是环境大气压 答:可能会的。因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说,计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压 ) ( )( b v b b e b P P P P P P P P P P <-=>+=;

哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版

第二章 热力学第一定律 思 考 题 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 pv =-,()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:

(完整版)工程热力学习题集附答案

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_______。

工程热力学思考题参考答案,第四章

第四章气体和蒸汽的基本热力过程 4.1试以理想气体的定温过程为例,归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法解决。 答:主要解决的问题及方法: (1) 根据过程特点(及状态方程)——确定过程方程 (2) 根据过程方程——确定始、终状态参数之间的关系 (3) 由热力学的一些基本定律——计算,,,,,t q w w u h s ??? (4) 分析能量转换关系(P —V 图及T —S 图)(根据需要可以定性也可以定量) 例:1)过程方程式:T =常数(特征)PV =常数(方程) 2)始、终状态参数之间的关系: 12p p =2 1 v v 3)计算各量:u ?=0、h ?=0、s ?=21p RIn p -=21 v RIn v 4)P ?V 图,T ?S 图上工质状态参数的变化规律及能量转换情况 4.2对于理想气体的任何一种过程,下列两组公式是否都适用 答:不是都适用。第一组公式适用于任何一种过程。第二组公式21()v q u c t t =?=-适于定容过程,21()p q h c t t =?=-适用于定压过程。 4.3在定容过程和定压过程中,气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变,在定温过程中是否需对气体加入热量?如果加入的话应如何计算? 答:定温过程对气体应加入的热量 4.4过程热量q 和过程功w 都是过程量,都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式 2 111 v q p v In v =可知,故只要状态参数1p 、1v 和2v 确定了,q 的数值也确定了,是否q 与途径无关? 答:对于一个定温过程,过程途径就已经确定了。所以说理想气体可逆过程q 是与途径有关的。 4.5在闭口热力系的定容过程中,外界对系统施以搅拌功w δ,问这v Q mc dT δ=是否成立? 答:成立。这可以由热力学第一定律知,由于是定容过2211 v v dv w pdv pv pvIn RTIn v v v ====??为零。故v Q mc dT δ=,它与外界是否对系统做功无关。 4.6绝热过程的过程功w 和技术功t w 的计算式: w =12u u -,t w =12h h - 是否只限于理想气体?是否只限于可逆绝热过程?为什么?

西安交通大学805工程热力学考研历年真题及答案

西安交通大学考研历年真题解析 ——805工程热力学 主编:弘毅考研 编者:孤独的坚持 弘毅教育出品 https://www.doczj.com/doc/9c15134256.html,

【资料说明】 《工程热力学专业历年真题解析(专业课)》系西安交通大学优秀工程热力学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。 历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料,这也是我们聚团队之力,编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外,还能告诉我们很多东西。 1.命题风格与试题难易 第一眼看到西交大历年试题的同学,都觉得试题“简单”。西交大的试题不偏、不怪,但想拿高分,不容易。题目不多,因此每题所占分值量大。 其实,“试题很基础”----“试题很简单”----“能得高分”根本不是一回事。试题很基础,所以大部分学生都能算出结果,但是想得高分,就要比其他学生强,要答的条理、完整且结果正确,这不容易。大家不要被试题表象所迷惑。很多学生考完,感觉超好,可成绩出来分数却不高,很大程度上就是这个原因:把考的基础当成考的简单。其实这很像武侠小说中的全真教,招式看似平淡无奇,没有剑走偏锋的现象,但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识,但是,我们要答的规范,让老师给你满分,这并不容易。 2.考试题型与分值 大家要了解有哪些题型,每个题型的分值。从最近几年看,西交大的试题类型基本没有变化,分为填空、简答及计算。填空10道题,每题5分,这考察考生的基础知识掌握情况,不应失分。简答题一般20分,这需要考生对所要回答的问题有清楚全面的认知。计算题占分值最高,需要考生重视。再往历年回顾,还有判断选择作图题等,需要考生适当留意。 3.各章节的出题比重 西交大的专业课没有考试大纲,因此没有重、难点的告知,但大家可以通过对历年真题的分析,掌握各个章节在整个考研中的重要地位。本团队着重推荐西交大何雅玲老师编著的《工程热力学精要分析典型题解》。 4.重要的已考知识点 考研专业课试卷中,很多考点会反复出现,一方面告诉大家这是重点,另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点,灵活的掌握各种答题方法。对于反复考查的知识点,一

工程热力学期末试卷及答案

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_________

工程热力学第四版课后思考题答案解析

1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 不一定,稳定流动系统内质量也保持恒定。 2.有人认为开口系统内系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系统不可能是绝热系。对不对,为什么?不对,绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递(传热量),随物质进出的热能(准确地说是热力学能)不在其中。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?平衡状态一定是稳定状态,稳定状态则不一定是平衡状态。 4.倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中,当地大气压是否必定是环境大气 压? 当地大气压p b 改变,压力表读数 就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5.温度计测温的基本原理是什么? 6.经验温标的缺点是什么?为什么? 不同测温物质的测温结果有较大的误差,因为测温结果依赖于测温物质的性质。 7.促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。 有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。 8.分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象,说明这些是什么系统。 参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统(闭口系统——忽略蒸发时)、正在运行的电视机是闭口系统。 4题图

9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制 体(但不包括电加热器),这是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能构成孤立系统? 不包括电加热器为开口(不绝热)系统(a 图)。包括电加热器则为开口绝热系统(b 图)。 将能量传递和质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部包括在内,构成孤立系统。或者说,孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 10.分析汽车动力系统(图1-21)与外界的质能交换情况。吸入空气,排出烟气,输出动力(机械能)以克服阻力,发动机水箱还要大量散热。不考虑燃烧时,燃料燃烧是热源,燃气工质吸热;系统包括燃烧时,油料发生减少。 11.经历一个不可逆过程后,系统能否恢复原来状态?包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态? 经历一个不可逆过程后,系统可以恢复原来状态,它将导致外界发生变化。包括系统和外界的整个大系统不能恢复原来 状态。 12.图1-22中容器为刚性绝热容器,分成两部分,一部分装气体,一部分 抽成真空,中间是隔板, (1)突然抽去隔板,气体(系统)是否作功? p 1 9题图

工程热力学试题附答案.doc

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

工程热力学思考题答案

第十一章制冷循环 1.家用冰箱的使用说明书上指出,冰箱应放置在通风处,并距墙壁适当距离,以及不要把冰箱温度设置过低,为什么 答:为了维持冰箱的低温,需要将热量不断地传输到高温热源(环境大气),如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去,会使高温热源温度升高,从而使制冷系数降低,所以为了维持较低的稳定的高温热源温度,应将冰箱放置在通风处,并距墙壁适当距离。 在一定环境温度下,冷库温度愈低,制冷系数愈小,因此为取得良好的经济效益,没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。 2.为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环 答:由于空气定温加热和定温放热不易实现,故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中,用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。 3.压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法为什么 答:压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程,不可逆绝热节流熵增大,所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中,因为工质的干度很小,所以能得到的膨胀功也极小。而增加一台膨胀机,既增加了系统的投资,又降低了系统工作的可靠性。因此,为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。

4.压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何 答: 压缩空气制冷循环的制冷系数为:()() 14 2314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε= == 空气视为理想气体,且比热容为定值,则:()() 14 2314T T T T T T ε-= --- 循环压缩比为:2 1 p p π= 过程1-2和3-4都是定熵过程,因而有:1 3 22114 k k T T P T P T -??== ??? 代入制冷系数表达式可得:11 1 k k επ -= - 由此式可知,制冷系数与增压比有关。循环压缩比愈小,制冷系数愈大,但是循环压缩比减小会导致膨胀温差变小从而使循环制冷量减小,如图(b )中循环1-7-8-9-1的循环压缩比较循环1-2-3-4-1的小,其制冷量 (面 T s O 4′ 9′ 1′ O v (a (b ) 压缩空气制冷循环状态参数

工程热力学习题解答

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?

工程热力学期末试题答案.doc

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。

工程热力学试题及答案1

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

工程热力学思考题及答案

工程热力学思考题及答案 第一章基本概念 1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定 的热力系一定是闭口系统吗? 答:不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。 2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割, 所以开口系统不可能是绝热系。对不对,为什么? 答:这种说法是不对的。工质在越过边界时,其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量,只要系统和外界没有热量的交换就是绝热系。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联 系? 答:只有在没有外界影响的条件下,工质的状态不随时间变化,这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化,就称之为稳定状态,不考虑是否在外界的影响下,这是它们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。 平衡状态不一定为均匀状态,均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 4.假如容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改 变吗?绝对压力计算公式p = p b+p e(p >p b),p v=p b?p (p b

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