中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题
《工程热力学与传热学》
一. 选择题
1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×）
2. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×）
3. 气体吸热后热力学能一定升高；（×）
4. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×）
5. 气体被压缩时一定消耗外功；（√ ）
6. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√ ）
7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√ ）
8. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。（×）
9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。（×）
10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。（×）
11. 一切可逆热机的热效率均相同；（×）
12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（×）
13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆
过程的熵变等于可逆过程的熵变；（√ ）
14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆
过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×）
15. 不可逆过程的熵变无法计算；（×）
16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（×）
17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。（×）
18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×）
19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×）
20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（×）
21. 对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。（√）
二. 问答题
1. 说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系。
答：（1）准平衡过程：是假设过程中系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程，（2）可逆过程：是指如果系统完成了某一过程之后，再沿着原路逆行，恢复到原来的状态，外界也随之回复到原来的状态的过程。（3）准平衡过程和可逆过程的关系：准平衡过程着眼于系统内的平衡，可逆过程着眼于系统和外界的总平衡。一个准平衡过程不一定是可逆过程，但一个可逆过程一定是一个准平衡过程。可逆过程是无耗散的准平衡过程。
2. 试指出膨胀功，技术功，流动功的区别和联系？写出流动功的计算公式，说明流动功
大小与过程特性有无关系？
答：（1）膨胀功：是由于工质体积的变化对外所做的功；技术功：是指工程技术
上可以直接利用的功，包括宏观动能，宏观位能，轴功；流动功：推动工质流动而做的功称为流动功。膨胀功，技术功，流动功的联系为：
)(2
1)(2f s 1122t pv z g c w v p v p w w ?+?+?+=-+=。 （2）流动功的计算公式：)(1122f pv v p v p w ?=-=，其大小与过程的特性无关，只与进出口的状态有关。
3. 试指出膨胀功，轴功，技术功，流动功的区别和联系，写出可逆过程中膨胀功，技术
功的计算公式。
答：（1）膨胀功：是由于工质体积的变化对外所做的功；技术功：是指工程技术上可以直接利用的功，包括宏观动能，宏观位能，轴功；流动功：推动工质流动而做的功称为流动功。膨胀功，技术功，流动功的联系为：
)(2
1)(2f s 1122t pv z g c w v p v p w w ?+?+?+=-+=。 （2）可逆过程中膨胀功的计算公式：?=21d v p w ；技术功的计算公式：?-=2
1t d p v w 。
4. 写出开口系统稳定流动能量方程式的表达式，说明式中各量的含义。
答：（1）开口系统稳定流动的能量方程式为：s 2f 2
1w z g c h q +?+?+
?=。（2）式中各量含义：q 为工质与外界交换的热量，h ?为工质进出口焓的变化，2f 21c ?为工质宏观动能的变化，z g ?为工质宏观位能的变化，s w 系统对外所作轴功。
5. 试将满足空气下列要求的多变过程表示在p-v 图和T-s 图上
（1）理想气体的定温，定压，定容和定熵过程；
（2）空气升压，升温，又放热的热力过程。
答：
6. 试将满足空气下列要求的多变过程表示在p-v 图和T-s 图上
（1）理想气体的定温，定压，定容和定熵过程；
（2）空气膨胀，升温，又吸热的热力过程。
答：
7. 试将满足空气下列要求的多变过程表示在p-v 图和T-s 图上
（1）理想气体的定温，定压，定容和定熵过程；
（2）工质又膨胀，又降温，又放热的多变过程。
答：
8. 回答什么是热力学第一定律？什么是热力学第二定律？写出两个与热力学第二定律相等价的数学表达式。
答：（1）热力学第一定律：在热能和机械能的相互转换过程中，能的总量保持不
变。（2）热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其他变化。开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取热，使之全部转变为功而不
产生其他影响。（3）与热力学第二定律等价的数学表达式：1）克劳修斯积分式：0≤?T Q
δ，用于判断一个循环是否可能，是否可逆。式中等号用于可逆循环，不等号用于不可逆循环。2）孤立系统熵增原理：0d d g iso ≥=S S 。孤立系统熵增原理指出孤立系统的熵只能增大，或者不变，绝不能减小。孤立系统的熵增完全由熵产组成，式中等号用于可逆过程，不等号用于不可逆过程。3）过程熵变的计算式：?≥?2
1T
Q S δ，用于判断过程能否进行，是否可逆，等号为可逆过程，不等号为不可逆过程。（以上等价数学表达式写出2个即可）
9. 说明什么是第一类永动机？什么是第二类永动机的含义，它们是否违反了热力学第一
定律和热力学第二定律。
答：（1）第一类永动机：是指不花费代价就能够产生功的机器。（2）第二类永动
机：是指能够从单一热源取热并使之完全变为功的机器。（3）第一类永动机违反了热力学第一定律。第二类永动机不违反热力学第一定律，但却违反了热力学第二定律。
10. 什么是饱和湿空气？什么是未饱和湿空气？如何将未饱和湿空气转变为饱和湿空
气？
答：（1）饱和湿空气：是由干空气和干饱和水蒸气组成的空气。（2）不饱和湿空
气：是由干空气和过热水蒸气组成的空气。（3）将未饱和湿空气转变为饱和湿空气的方法有两种：
方法1：湿空气温度T 一定时，增加水蒸气分压力 )(s max v v T p p p ==,
方法2：保持水蒸气含量v p 不变，降低湿空气温度)(v s p T T =。
11. 解释相对湿度，含湿量的含义。写出水蒸气分压力，相对湿度，含湿量之间的相互关
系。
答：（1）相对湿度：湿空气的绝对湿度ρv 与同温度下湿空气的最大绝对湿度ρs 之比称为湿空气的相对湿度，即：s
v ρρ?=。（2）含湿量：在湿空气中，与单位质量干空气共存的水蒸气的质量，称为湿空气的含湿量。（3）水蒸气分压力，相对湿度，含湿量的关系为：s
b s v b v
622.0622.0p p p p p p d ??-=-= 12. 说明朗肯循环的基本系统组成，指出在每个设备中完成的热力过程。
答：（1）朗肯循环的基本系统组成：锅炉，汽轮机，冷凝器，给水泵。（2）锅
炉中：未饱和水定压加热成为过热水蒸气过程；汽轮机中：过热水蒸汽在汽轮机中可逆绝热膨胀对外作功至冷凝压力过程；冷凝器中：湿蒸气可逆定压放热冷凝为饱和水过程；给水泵中：饱和水在凝结水泵中可逆绝热被压缩过程。
13. 写出朗肯循环热效率的计算公式？分析提高朗肯循环热效率的方法有哪些？
答：（1）朗肯循环热效率公式为：由：322311,
h h Q h h Q -=-= 得：312141324112
1)()(h h h h h h h h h h Q Q Q --=----=-=η（2）提高朗肯循环热效率的方法有：
1）保持蒸汽的初压1p ，终压2p 不变，提高蒸汽的初温1T ；2）保持蒸汽的初温1T ，终压2p 不变，提高蒸汽的初压1p ；3）保持蒸汽的初压1p ，初温1T 不变，降低蒸汽的终压2p ；4）在朗肯循环基础上，改进循环，如采用再热循环，回热循环等。
14. 分析采用再热循环的目的是什么？
答：再热循环的目的主要在于增加蒸汽干度，以便在蒸气初温度限制下可以采用
较高的初压力，从而提高循环热效率。
15. 分析采用回热循环的目的是什么？
答：回热循环的目的主要是提高进入锅炉之前的给水，且减少冷源损失，从而提
高循环的热效率。
16. 如图所示为蒸汽一次回热循环的T-s 图，指出图中与回热相关的热力过程，并写出一
次回热循环热效率的计算公式。
答：（1）与回热有关的热力过程为：
过程7-8-9：kg α工质在回热加热器中定压放热过程；
过程4-9： kg )1(α-工质在回热加热器中定压吸热过程。
（2）热效率计算公式：
由：））（（32210111,
h h Q h h Q --=-=α 得：9
1321013210112
1)(11)(1)(h h h h h h h h h h
Q Q Q ----=-----=-=）（）（ααη 17. 如图所示为蒸汽一次再热循环的T-s 图，指出与一次再热相关
T-s 图T
的热力过程及过程特点，并写出一次再热循环热效率的计算公式。
答：（1）与再热有关的热力过程为：
过程7-1：工质在再热器中的定压加热过程。
（2）热效率计算公式：
由：3227'1411'),h h Q h h h h Q -=-+-=（）（ 得：)
()()()()(7'141327'141121h h h h h h h h h h Q Q Q -+----+-=-=η。
18. 写出傅里叶定律表达式的一般形式，说明其适用条件及式中负号的含义。
答：（1）傅里叶定律的表达形式用向量式表示：热流量为：,n t A
??-=λ 或用热流密度表示为：n
t ??-=λ。（2）适用条件：各向同性物体。式中负号含义：负号说明导热热流量的方向与温度梯度的方向共线反向，温度梯度的方向为沿着等温面的法线方向，并指向温度升高的方向，热流量的方向为温度降落的方向。
19. 写出直角坐标系下，非稳态，常物性，有内热源的导热微分方程形式，写出导温系数
的定义式和物理意义。
答：（1）导热微分方程形式：)(2
22222z t y t x t a t ??+??+??=??τ；（2）导温系数：c a ρλ=，其物理意义为：材料传播温度变化能力大小的指标。
20. 一个具体导热问题的完整数学描述应包括哪些方面？
答：（1）一个具体导热问题的完整数学描述包括：导热微分方程和相应的单值性
条件（单值性条件包括4个方面：几何条件，物理条件，时间条件和边界条件。
21. 什么是导热问题的单值性条件？它包含哪些内容？
答：（1）单值性条件：说明了导热过程的具体特点，是使导热微分方程获得唯
一解的条件。（2）单值性条件一般包括4个方面：几何条件，物理条件，时间条件和边界条件，边界条件又有第一类边界条件，第二类边界条件和第三类边界条件之分。
22. 说明影响对流换热的因素有哪些？分析在相同的流动和换热壁面条件下，体积热容
ρc p 大的流体，表面传热系数是大还是小？
答：（1）影响对流换热的因素有：流动的起因（自然对流或强迫对流），流动的
状态（层流和湍流），流体有无相变，流体的物理性质（如：αλμρ,,,,c 等），换热表面的几何因素。（2）c ρ反映单位体积流体热容量的大小，在相同的流动和换热壁
面条件下，c ρ数值愈大，通过对流转移的热量愈多，对流换热愈强烈。
23. 说明影响对流换热的因素有哪些？分析在相同的流动和换热壁面条件下，导热系数λ
大的流体，表面传热系数是大还是小。
答：（1）影响对流换热的因素有：流动的起因（自然对流或强迫对流），流动的
状态（层流和湍流），流体有无相变，流体的物理性质（如：αλμρ,,,,c 等），换热表面的几何因素。（2）导热系数λ愈大的流体，导热热阻愈小，对流换热愈强烈。
24. 说明对流换热微分方程组由哪几个方程组成？它们各自导出的理论依据是什么？
答：（1）对流换热的微分方程组包括：连续性方程，动量微分方程，能量微分方程。（2）导出的理论依据：1）连续性方程：根据微元体的质量守恒导出；2）动量微分方程：根据微元体的动量守恒导出；3）能量微分方程，根据微元体的质量守恒导出。
25. 什么是流动边界层？什么是热边界层？说明边界层的特点有哪些？
答：（1）流动边界层：是流体流过固体表面时，存在着较大的速度梯度，粘性力
起主要作用的流体薄层。（2）热边界层：是流体流过与之温度不同的固体表面时，存在着较大的温度梯度，发生热量交换的流体薄层。（3）边界层的特点：1）边界层的厚度与壁面特征长度相比是很小的量；2）流场划分为边界层区和主流区；3）根据流动状态，边界层分为层流边界层和湍流边界层。湍流边界层分为层流底层，缓冲层与湍流核心三层。4）在层流边界层与层流底层，垂直于壁面方向的热量传递主要靠导热，湍流边界层的主要热阻在层流底层。
26. 分别写出毕渥数Bi ，努谢尔特数Nu 的定义式及物理意义。
答：（1）λhl
Bi =，物理意义为：物体内部的导热热阻λδ/与边界处的对流换热
热阻h /1 之比。（2）λhl
Nu =，物理意义为：表征流体在壁面外法线方向上的平均无
量纲温度梯度，其大小反映对流换热的强弱。
27. 努塞尔特数Nu 和毕渥数Bi 的表达式的形式完全相同，二者有何区别？
答：努谢尔特数Nu 与毕渥数Bi 的表达形式完全相同，但具有不同的物理意义。
（1）毕渥数Bi 表示在第三类边界条件下的固体导热热阻与边界处的对流换热热阻之比，表达式中的表面传热系数由第三类边界条件确定，导热系数是固体的导热系数，特征长度是反映固体导热温度场几何特征的尺度。（2）努谢尔特数Nu 反映了对流换热的强弱，表达式中的表面传热系数是待定参数，导热系数是流体的导热系数，特征长度是反映对流换热固体表面几何特征的尺度。
28. 分别写出傅里叶数Fo ，普朗特数Pr 的定义式及物理意义。
答：（1）2δτ
a Fo =，物理意义为：分子为从非稳态导热过程开始到τ时刻的时间，
分母可理解为温度变化涉及到2δ面积所需要的时间。是非稳态导热过程的无量纲时
间。（2）a ν
=Pr ，物理意义为：流体的动量扩散能力与热量扩散能力之比。
29. 分别写出雷诺数Re 和格拉晓夫数Gr 的定义式和物理意义。
答：（1）雷诺数：νul
=Re ，物理意义为：表征流体粘性力与惯性力的相对大小，
Re 越大，惯性力的影响越大。根据Re 数的大小可以判断流态；（2）23
ναtl g Gr ?=，
物理意义为：浮升力与粘性力的相对大小，反映自然对流的强弱。Gr 越大，浮升力的相对作用越大，自然对流越强。
30. 简述相似原理的主要内容。
答：相似原理包括相似三定理，（1）相似第一定理：彼此相似的现象，必定具
有相同的同名准数的数值；（2）相似第二定理：所有相似的物理现象的解必定可用同一个特征数关系式描述；（3）相似第三定理：凡同类现象，若同名已定特征数相等，且单值性条件相似，那么这两个现象一定相似。
31. 说明如何判断两个现象相似？
答：利用相似第三定理判断：凡同类现象，若同名已定特征数相等，且单值性条
件相似，那么这两个现象一定相似。
32. 指出组成辐射换热网络的热阻有哪两类？如何表示？当辐射表面为黑体时，热阻如何
表示？
答：（1）组成辐射换热网络的热阻有表面辐射热阻和空间辐射热阻，表面辐射热阻为A εε-1，空间辐射热组为2
,11AX 。（2） 当辐射表面为黑体时，1=ε，其表面辐射热阻
01=-A εε，只有空间辐射热阻2,11AX 。 33. 写出角系数的相对性，完整性，可加性的表达式。
答：（1）角系数的相对性：122211，，X A X A =；（2）完整性：
n i i n i i j i X X X X
，+++=∑=...2,11,,；（3）可加性：311211)32(11，，，X A X A X A +=+。
34. 如图所示为一漫射灰体表面，试指出与此漫灰表面有关的辐射能量有哪些？写出有效
辐射，表面净辐射换热量的表达式。
答：（1）与此漫射灰体表面有关的辐射能量有：投入辐射G ，吸收辐射αG ，反射辐ρG ， 辐射力E=εE b ，有效辐射J=E+ρG ，灰体表面净辐射换热量：ε
ε
--=1b J E q 35. 什么是黑体？什么是灰体？
答：（1）黑体：吸收比 α=1的物体称为绝对黑体，简称黑体；
（2）灰体：是指光谱辐射特性不随波长而变化的假想物体。
三 . 计算题 1. 2 kg 空气经过定温膨胀的可逆过程，从初态压力为 p 1=9.807 bar ，t 1=300 oC 膨胀到终态容积为初态容积的5倍。试计算：（1）空气的终态参数；（2）对外界所作的膨胀功和交换的热量；（3）热力学能，焓和熵的变化量。设空气的c p =1.004 kJ/(kg ·K)，R g =0.287 kJ/(kg ·K)，K=1.4。
解：（1）取空气为热力系统，对可逆定温过程1-2，由参数间的相互关系得：
.bar 961.15
1807.91212=?==v v p p 由理想气体状态方程式得；
kg
/m 5838.05m /kg 7167.010807.9)300273(10287.031235311
g 1===?+??==v v p T R v
定温过程：K 57321==T T
（2）气体对外所作的功及交换的热量：
kJ 4.5295ln )1677.02(10807.9ln 512
11T T =????===V V V p Q W
（3）过程中热力学能，焓，熵的变化为：
K /kJ 8923.0ln ,0,01
2g 212121==?=?=?---V V mR S H U 有效辐射法
2. 两质量相同，比热容相同（为常数）的物体A ，B ，初温各为T A 与T B ，用它们作高温
热源和低温热源，使可逆机在其间工作，直至两物体温度相等为止。
试求：（1）平衡时的温度T m ；
（2）可逆机的总功量；
（3）如果两物体直接进行热交换至温度相等，求此平衡温度T m 及两物体的总熵变。
解：（1）取A ，B 物体及热机为孤立系统，
则有：0E B A iso =?+?+?=?S S S S ，
其中：0E =?S ， 因此：??=+=?+?=?m
1m B 0d d B A iso T T T T T
T mc T T c m S S S 即： 0ln 0ln ln B
A 2
m B m
A m ==+T T T T T mc T T mc ， 或 1
B A 2m =T T T ，所以 B A m T T T = （2）A 物体为有限热源，过程中放出热量1Q ，B 物体为有限冷源，过程中要吸收热量2Q ，并且：)(),(B m 2m A 1T T mc Q T T mc Q -=-=，
热机为可逆热机时，由能量守恒：
)2()()(m B A B m m 121T T T mc T T mc T T mc Q Q W -+=---=-=。
（3）两物体直接进行能量交换直至温度相等时，可列出能量守恒方程：
)()(A '
m '
m 1T T mc T T mc -=-
因此： 2B
A 'm T T T +=
3. 1 Kmol 的理想气体，从初态p 1=0.5 MPa ，T 1=340 K 绝热膨胀到原来体积的2倍。已
知气体的C p,m = 33.44 kJ/(mol ·K)，C v,m = 25.12 kJ/(mol ·K)，试确定在下述情况下气体的终温，对外所作的功及熵的变化量。（1）可逆绝热过程；（2）气体向真空自由膨胀。
解：首先计算比热容比：33.112.2544.33m ,V m ,===
C C p γ （1）对可逆绝热过程： 终温：K 270)2
1(K 340)(133.112112=?==--κV V T T 。 对外所作的功：J 7581K )270340()K mol /(J 12.25mol 101)
()(321m ,V 21V =-????=-=-=T T nC T T mc W
熵的变化量：0=?S
（2）气体向真空自由膨胀，有0=W ，又过程绝热，则0=Q ，因此由闭口系能量方程U W Q ?+=，得0=?U 。
即终温：K 34012==T T
熵的变化量：
K
/kJ 77.52ln )K mol /(J 314.8mol 101ln ln )ln ln (31212g 12g 12
=????===+=?V V nR V V mR V V R T T c m S V
4. 欲设计一热机，使之能从温度为973 K 的高温热源吸热2 000 kJ ，并向温度为303 K
的冷源放热800 kJ 。试确定（1）此循环能否实现？（2）若把此热机当作制冷机用，从冷源吸热800 kJ ，是否可能向热源放热2 000 kJ ？此时，至少需耗多少功？
解：（1）方法1：利用克劳修斯积分式来判断循环是否可行，
0K /kJ 585.0K
303kJ 800K 973kJ 00022211
<-=-+=+=?T Q T Q T Q
δ 所以此循环能实现，且为不可逆循环。
或方法2：利用孤立系统熵增原理来判断循环是否可行，孤立系统由高温热源，低温热源，热机及功源组成，因此：
0K /kJ 585.0K
303kJ 800K 973kJ 0002002211
W R L H iso >=+-=+++=?+?+?+?=?T Q T Q S S S S S 孤立系统的熵是增加的，所以此循环可以实现。
（2）若将此热机当作制冷机使用，使其逆行，显然不可能进行。也可借助与上述方法的任一种重新判断。
若使制冷机能从冷源吸热800 kJ ，假设至少耗功W min ，根据孤立系统熵增原理， 0K
303kJ 800K 973kJ 80000net 2211W R L H iso =-++=+++=
?+?+?+?=?W T Q T Q S S S S S i 解得：kJ 7691min =W 。 5. 热电厂有一外径为100 mm 的过热蒸汽管道（钢管），用热导率λ=0.04 W/(m ·K)的玻
璃棉保温。已知钢管外壁面温度为400 ℃，要求保温层外壁面温度不超过50 ℃，并且每米长管道的散热损失要小于160 W ，试确定保温层的厚度。 解：依题可写出每米长管道的散热损失为：1
22w 1w l ln 21d d t t q πλ-=， 若要求每米长管道散热损失小于160 W ，代入已知数据：
l /W 1601
.01.02ln )K m /(W 04.014.32150
400≤+???-δ， 解之，得： mm 6.36≥δ。
6. 某过热蒸汽管道的内，外直径分别为150 mm 和160 mm ，管壁材料的热导率为45
W/(m ·K)，管道外包两层保温材料。第一层材料厚度为40 mm ，热导率为0.1 W/(m ·K).；第二层厚度为50 mm ，热导率为0.16 W/(m ·K)。蒸汽管道内壁面温度为400 ℃，保温层外壁面温度为50 ℃。试计算：（1）各层材料导热热阻；（2）每米长蒸汽管道的散热损失。
解（1）首先计算各层材料的导热热阻： 管道层：W /K m 1028.2150
160ln 4521ln 21
41211t ??=??==ππλd d R 第一保温层：W /K m 646.0160240ln 1.021ln 21
232
2t ?=??==ππλd d R 第二保温层：W /K m 347.0240340ln 16.021ln 21
3433t ?=??=
=ππλd d R （2）单位长度热流量：
m /W 7.352347
.0646.01028.2504004t 4
w 1w L =++?-=∑-=ΦR t t
1. 如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换，那么这个热力系统一定是D、孤立系统
2.（2.5分）理想气体的热力学能只与（）有关。A、温度
3.（2.5分）理想气体的比热容只与（）参数有关。A、温度
4.（2.5分）以下哪个描述适合自发过程。C、一定是不可逆过程
5.（2.5分）第二类永动机违反了以下哪个基本定律。C、热力学第二定律
6.（2.5分）热力循环可分为正向循环和逆向循环，以下循环中为正向循环的是（）。A、热机循环
7.（2.5分）动力循环的经济性可用热效率来表示，热机的热效率（）B、总是小于1
8.（2.5分）制冷循环的经济性可用制冷系数来表示，制冷机的制冷系数（）D、都有可能
9.（2.5分）热泵循环的经济性可用供热系数来表示，热泵的供热系数（）B、大于1
10.（2.5分）任何可逆循环的热效率都（）卡诺循环的热效率。D、无法比较
11.（2.5分）任何可逆循环的热效率都（）不可逆循环的热效率。D、无法比较
12.（2.5分）工质的压力可以用绝对压力，表压力和真空度来表示，以下哪种压力可以作为工质的状态参数A、绝对压力
13.（2.5分）在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的任何可逆热机的热效率都（）卡诺热机的热效率。B、等于
14.（2.5分）在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的任何可逆热机的热效率都（）不可逆热机的热效率。A、大于
15.（2.5分）若工质分别经历可逆过程A和不可逆过程B，均从同一初始状态出发，而两过程中工质从
B、SA=SB
16.（2.5分）如果从同一初态出发到达同一终态有两个过程：可逆过程A和不可逆过程B，则两过程的熵变关系是( ).B、ΔSA=ΔSB
17.（2.5分）等熵过程一定是一个（）过程。C、两种情况都有可能
18.（2.5分）当m公斤的河水和G公斤的沸水具有相同的热能时，它们的可用能（）。C、沸水可用能多
19.（2.5分）若组成热力系统的各部分之间没有热量传递，热力系统将处于热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在（）。A、温度差
20.（2.5分）若组成热力系统的各部分之间没有相对位移，热力系统将处于力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在（）。B、压力差
21.（2.5分）等量空气从相同的初态出发，分别经过可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态，两个过程中空气热力学能变化的关系为（）。C、ΔUA=ΔUB
22.（2.5分）热力系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能，下列哪种能量是内部储存能。A、热力学能
23.（2.5分）第一类永动机违反了以下哪个基本定律。A、热力学第零定律
24.（2.5分）封闭热力系内发生可逆定容过程时，系统一定不对外作（）。C、体积变化功
25.（2.5分）下面所列物理量中，哪一个不是系统的状态参数。D、流动功
多选题(共12道题)
收起
26.（2.5分）工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程达到相同的终态，则两过程中（）相同。C、热力学能的变化D、焓的变化
27.（2.5分）自发过程是指不需要任何外力作用，就能自动进行的过程，分析下列哪些过程是自发过程。
?A、混合过程B、自由膨胀过程
28.（2.5分）自发过程是指不需要任何外力作用，就能自动进行的过程，分析下列哪些过程是自发过程。?A、热由高温物体传到低温物体B、摩擦生热过程
29.（2.5分）以下哪种表述是热力学第二定律的表述。C、不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。D、不可能从单一热源取热，并使之全部转变为功而不产生其它影响。
30.（2.5分）理想气体的等温热力过程一定也是（）热力过程。A、等热力学能B、等焓
31.（2.5分）自发过程是指不需要任何外力作用，就能自动进行的过程，分析下列哪些过程是自发过程。?A、混合过程B、自由膨胀过程
33.（2.5分）以下哪种表述是热力学第二定律的表述。
?C、不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。
?D、不可能从单一热源取热，并使之全部转变为功而不产生其它影响。
34.（2.5分）系统与外界之间可以进行热量和功量交换，在热力学中，通常规定，系统吸收热量时，热量为（），系统放出热量时，热量为（）。A、正B、负
35.（2.5分）系统与外界之间可以进行热量和功量交换，在热力学中，通常规定，系统对外作功时，功量为（），外界对系统作功时，功量为（）。A、正B、负
36.（2.5分）工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程达到相同的终态，则两过程中（）相同。C、热力学能的变化D、焓的变化
我的答案：CD 此题得分：2.5分
37.（2.5分）理想气体的等温热力过程一定也是（）热力过程。A、等热力学能B、等焓
判断题(共3道题)
收起
38.（2.5分）闭口系统具有恒定的质量,但具有恒定质量的系统不一定就是闭口系统。正确
39.（2.5分）孤立系统一定是闭口的,反之则不然。正确
40.（2.5分）孤立系统一定是绝热系统，但绝热系统不一定都是孤立的。正确
1.（
2.5分）干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：D、过热蒸汽
2.（2.5分）湿空气的d一定时，温度越高，其吸湿能力：A、越强
3.（2.5分）湿空气压力一定时，其中水蒸气的分压力取决于：A、含湿量
4.（2.5分）再热循环的目的是：D、增加蒸汽干度
5.（2.5分）回热循环的主要目的是：D、提高进入锅炉的给水温度
6.（2.5分）以下哪中传热方式是热量传递的基本方式：A、热传导
7.（2.5分）对于同一种物质来说，哪种状态下的热导率值最大。A、固态
多选题(共2道题)
8.（2.5分）pV=nRT 公式适用于：B、湿空气C、理想气体
9.（2.5分）热量传递的基本方式有：A、热传导B、热对流C、热辐射
10.（2.5分）未饱和湿空气是由干空气和湿蒸汽组成的湿空气。错误
11.（2.5分）饱和水的干度x=0，干饱和蒸汽的干度x=1正确
12.（2.5分）未饱和水的干度x< 0，过热蒸汽的干度x> 1错误
13.（2.5分）湿空气可以看作是理想气体的混合物。正确
14.（2.5分）因为湿空气中含有水蒸气，因此湿空气不能被看作是理想气体错误
15.（2.5分）相对湿度越小，湿空气中水蒸气偏离饱和状态越远，空气越干燥。正确
16.（2.5分）在蒸汽初压和冷凝压力不变的条件下，提高蒸汽初温，可以提高朗肯循环的热效率。正确
17.（2.5分）在蒸汽初压和蒸汽初温不变的条件下，提高冷凝压力，可以提高朗肯循环的热效率。错误
18.（2.5分）在蒸汽初温和冷凝压力不变的条件下，提高蒸汽初压，可以提高朗肯循环的热效率。正确
19.（2.5分）无论固体，液体，还是气体，只要有温度差，它们在接触时就会发生导热现象。正确
20.（2.5分）临界点时，饱和液体的焓等于干饱和蒸汽的焓。正确
21.（2.5分）单纯的导热只能发生在密实的固体中。正确
22.（2.5分）温度梯度是沿着等温面的法线方向，并且指向温度升高的方向。正确
23.（2.5分）针对各向同性介质，傅立叶定律中的负号说明温度梯度的方向和热量传递的方向共线反向。正确
24.（2.5分）热对流只能发生在流体之中，而且必然伴随有微观粒子热运动所产生的导热。正确
25.（2.5分）对流换热是热量传递的基本方式。错误
26.（2.5分）材料的热导率数值大小反映了材料的导热能力，是物体的物性量。正确
27.（2.5分）对流换热的表面传热系数大小反映了对流换热的强弱，是物体的物性量。错误
28.（2.5分）所有温度大于0K的实际物体都具有发射热辐射的能力。正确
29.（2.5分）热辐射过程中，不仅有能量的传递，而且还有能量形式的转化。正确
30.（2.5分）温度不同的两个物体之间可以进行辐射换热，温度相同的两个物体之间不发生辐射换热。错误
31.（2.5分）某液体的温度为T，若其压力大于T 对应的饱和压力，则该液体一定处于未饱和液体状态。正确
32.（2.5分）热辐射可以不依靠中间介质，在真空中传播。正确
33.（2.5分）对于同一种物质来说，固态的热导率值最大，气体的热导率值最小。正确
34.（2.5分）知道了温度和压力，就可以确定水蒸气的状态。错误
35.（2.5分）水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W错误
36.（2.5分）相对湿度为φ=0时，说明空气中完全没有水蒸气。正确
37.（2.5分）相对湿度为φ=1时，说明空气中都是水蒸气。错误
38.（2.5分）空气的相对湿度越大，其含湿量越高。错误
39.（2.5分）对未饱和湿空气，露点温度即水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。正确
40.（2.5分）饱和湿空气是由干空气和干饱和水蒸气组成的湿空气。正确
孤立系统的热力学状态不能发生变化。错误
2.（2.5分）系统中工质经历一个可逆定温过程，由于没有温度变化，故该系统中工质不能与外界交换热量。错误
3.（2.5分）封闭热力系内发生可逆定容过程时，系统一定不对外作容积变化功。正确
4.（2.5分）封闭热力系中，不作膨胀功的过程一定是定容过程。错误
5.（2.5分）气体膨胀时一定对外作功。错误
6.（2.5分）工质吸热后一定会膨胀。错误
7.（2.5分）根据热力学第一定律，任何循环的净热量等于该循环的净功量。正确
8.（2.5分）热力过程中，工质向外界放热，其温度必然降低。错误
9.（2.5分）工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程达到相同的终态，则两过程中工质与外界交换的热量相同。错误
10.（2.5分）工质所作的膨胀功与技术功，在某种条件下，两者的数值会相等。正确
11.（2.5分）功不是状态参数，热力学能与推动功之和也不是状态参数。错误
12.（2.5分）平衡状态的系统不一定是均匀的，均匀系统则一定处于平衡状态。正确
13.（2.5分）流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关。正确
14.（2.5分）不可逆性是自发过程的重要特征和属性。正确
15.（2.5分）非自发过程就是不能进行的过程。错误
16.（2.5分）有人说：“自发过程是不可逆过程，非自发过程就是可逆过程”。这种说法对吗？错误
17.（2.5分）热力学第二定律可否表述为“功可以完全变为热，而热不能完全变为功。”错误
18.（2.5分）第二类永动机不仅违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律。错误
19.（2.5分）工质经过一个不可逆循环，不能恢复原状态。错误
20.（2.5分）制冷循环为逆向循环，而热泵循环为正向循环。错误
21.（2.5分）一切可逆热机的热效率都相等。错误
22.（2.5分）任何可逆循环的热效率都不可能大于卡诺循环的热效率。错误
23.（2.5分）摄氏温度的零点相当于热力学温度的273.15K。正确
24.（2.5分）在任何情况下，向气体加热，熵一定增加；气体放热，熵总减少。错误
25.（2.5分）熵增大的过程必为不可逆过程。错误
26.（2.5分）熵减小的过程是不可能实现的。错误
27.（2.5分）只要有不可逆性就会有熵产，故工质完成一个不可逆循环，其熵的变化量必大于0。错误
28.（2.5分）不可逆过程必为熵增过程。错误
29.（2.5分）不可逆绝热过程必为熵增过程。正确
30.（2.5分）不可逆过程不可能为等熵过程。错误
31.（2.5分）封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必减少。错误
32.（2.5分）吸热过程必是熵增过程。正确
33.（2.5分）可逆绝热过程是定熵过程，反之，亦然。错误
34.（2.5分）只有绝对压力才能表示工质所处的状态，才是状态参数。正确
35.（2.5分）当m公斤的河水和G公斤的沸水具有相同的热能时，它们的可用能一定相同。错误
36.（2.5分）只有平衡状态，才能在状态参数坐标图上用一个对应点来表示。正确
37.（2.5分）不平衡过程，一定是不可逆过程；正确
38.（2.5分）不可逆过程就是指工质不能恢复原来状态的过程；错误
39.（2.5分）一个可逆过程必须同时也是一个准平衡过程，但准平衡过程不一定是可逆的。正确
40.（2.5分）功可以全部转变为热，但热不能全部转变为功。错误
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
最新工程热力学期末复习题答案 《工程热力学》练习题参考答案 第一单元 一、判断正误并说明理由： 1.给理想气体加热，其热力学能总是增加的。 错。理想气体的热力学能是温度的单值函数，如果理想气体是定温吸热，那么其热力学能不变。 1.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是气体热力状态发生了变 化。 错。压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。所以压力表读数发生变化可以是气体的发生了变化，也可以是大气压力发生了变化。 2.在开口系统中，当进、出口截面状态参数不变时，而单位时间内流入与流出 的质量相等，单位时间内交换的热量与功量不变，则该系统处在平衡状态。 错。系统处在稳定状态，而平衡状态要求在没有外界影响的前提下，系统在长时间内不发生任何变化。 3.热力系统经过任意可逆过程后，终态B的比容为v B大于初态A的比容v A，外 界一定获得了技术功。 错。外界获得的技术功可以是正，、零或负。 4.在朗肯循环基础上实行再热，可以提高循环热效率。 错。在郎肯循环基础上实行再热的主要好处是可以提高乏汽的干度，如果中间压力选的过低，会使热效率降低。 6．水蒸汽的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。 错。因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数，所以水蒸汽的定温过程中，加入的热量并不是全部用与膨胀做功，还使水蒸汽的热力学能增加。 7．余隙容积是必需的但又是有害的，设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。 对。余隙容积的存在降低了容积效率，避免了活塞和气门缸头的碰撞，保证了设备正常运转，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。 8．内燃机定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高。 错。在循环增压比相同吸热量相同的情况下，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度相同时，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率低。 9．不可逆过程工质的熵总是增加的，而可逆过程工质的熵总是不变的。 错。熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态相关，而与过程可逆不可逆无关。 10．已知湿空气的压力和温度，就可以确定其状态。
工程传热学试题及其答案
传热学试题 （环境科学与工程学院2003级使用） 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题（34分） 得 分 答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。 得分 答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A cV αρτ＝ 0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。因此， 1.（6分）非周期性的加热或冷却过程可以分 2.（6分）时间常数是从什么导热问题中定义
同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。 得 分 答： 四个无量纲准则的物理量组成为：2 3 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。（各1分） Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。（各1分） Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。（2分） 3.（10分）写出对流换热过程中的无量纲准
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 ?=
工程热力学复习题 一、单项选择题 ．热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是 。 ．开口系 .闭口系 . 孤立系 .不能确定 （知识点：教材页：热力系统。稳定流开口系，当处于稳定状态时，工质 质量也会保持恒定。如果热力系与外界有热量交换，则不是孤立系，所以答案 不正确。）.不能确定 ．某压力容器，其压力表的读数在重庆为1g p 与在拉萨2g p 时相比较 。 ． 相同12g g p p = . 增大21g g p p > . 减小12g g p p < . 无法确定 （知识点：教材页，压力的概念，通常我们所使用的测压计，测出的是工 质的真实压力和环境压力之差，当真实压力不变，而环境压力减小时，压差会 增大。）. 增大21g g p p > ．开口系的质量是 。 ．不变的 .变化的 . 变化的也可以是不变的 .在理想过程中是不变的 （知识点：教材页：热力系统。稳定流开口系质量不变，但非稳定流则会改 变。）. 变化的也可以是不变的 . 准平衡过程，工质经历的所有状态都接近于 。 .初状态（可以不在初状态） .环境状态 .终状态（也可以不在初状态） .邻近状态 （知识点：教材页，偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过程就是 准静态过程，也叫准平衡过程。准平衡过程虽然偏离平衡态无穷小，但可以偏 离初始态一个较大的变化，因此答案不正确，不正确，那么也不正确，准平衡 过程可能是在孤立系统中发生的，这时就不会与环境状态相接近，因此答案为）. 邻近状态
.一定量理想气体从相同的初态出发分别经过不可逆过程、可逆过程到达相同的 终状态，则两过程中气体热力学能变化 。 ． 2121B A U U ?? ． 2121B A U U ?-=? （知识点：教材页，热力学能的变化，在不考虑化学能和原子核能的情况 下，只是内动能和内位能的变化。在一个从状态到状态的过程中，可以有两种 方式，一种是可逆的，一种是不可逆的，但不管过程是否可逆，当初态相同， 终态相同时，系统的热力学能的改变就是相同的。）．1212A B U U ?=? .气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止焓 。 . 222 22222 1 1f f f c h c h c h +≠+≠+ . 22222211f f c h c h ++〉 . 2222 22 1 1f f c h c h +<+ .均相等 （知识点：教材页，滞止焓是该截面上这一点工质的焓与工质的动能之和）. 均相等 .某一定量工质将的热量散失到周围环境，若工质散热时熵变化kJ/K ，这过 程 。 .可以发生且为可逆 （可逆过程的熵变为零） .可以发生且为不可逆 .不可能发生（在外力作用下也可能实现，比如系统温度高于环境温 度） .违反熵增原理（如果这个过程是自发完 成的，才违反熵增原理） （知识点：教材、页热力学第一定律和第二定律。过程能否进行，主要看 是否违反热力学第一定律和第二定律，第一定律是能量守恒定律，第二定律判 定过程的方向，给出了定量工质向环境散失的热量，题目未说明，但有可能在 外界对系统做功的情况下能量守恒，同时系统的熵减小，所以答案为。如果这 个过程是自发过程则不可能发生。）.可以发生且为不可逆 .刚性容器中有某种理想气体，参数、、，现定温充入另一种气体，使容器中的压 力升到，充入的气体质量 。
1．可逆过程一定是准静态过程； 对，因为一个可逆过程，首先应该是准平衡过程。 2．工质经一不可逆循环后其熵一定增加； 错，工质经一不可逆循环后其熵是不变的。 3．第二类永动机违反了热力学第一和第二定律； 错，第二类永动机并不违背热力学第一定律。 4．节流过程是一个等焓过程； 错，节流过程中，流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流，处于不稳定状态，因而不能确定各截面的焓值，所以，尽管节流前后焓不变，但不能把节流过程理解为等焓过程。 5．制冷系数是大于1的数； 错，制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。 6．压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响； 对，有余隙容积后，如生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。 7．熵减少的过程是可以发生的； 对，只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。 8．孤立热力系熵减少的过程是无法实现的； 对，根据熵增原理，孤立系统熵必定增加或不变。 9．热量不可能从低温热源传向高温热源； 错，根据热力学第二定律，热不可能自发的从低温物体转向高温物体。 10．当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； 错，当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时，该蒸汽为过热蒸汽。二．名二、名词解释：（15分，每题3分） 1. 混合气体的分压力； 答：在与混合气体温度相同的情况下，每一种组成气体都独自占据体积V时，组成气体的压力成为分压力。 2. “焓”； 答：在有关热工计算中时常有U出现，为了简化公式和简化计算，把它定义为焓，用符号H表示。pV+ 3. 第二类永动机； 答：从环境大气或海水吸收热量不断转化为机械功，这种单一热源下做功的动力机械称为第二类永动机。 4. 孤立热力系； 答：任何一个热力系（闭口系、开口系、绝热系、非绝热系），总可以将它连同与其相互作用的一切物体组成一个复合系统，该复合系统不再与外界有任何形式的能量交换和质量交换，我们称该复合系统为孤立系统。 5. 理想气体； 答：理想气体是一种实际上不存在的假想气体，其分子是些弹性的、不具体积的质点，分子间相互没有作用力。 三．（15分） 空气由初态压力为0.1MPa，温度20℃，经2级压缩机压缩后，压力提高到2MPa。若空气进入各级气缸的温度相同，且各级压缩过程的多变指数均为1.2，求最佳的中间压力为多少？并求生产1kg质量的压缩空气所消耗的理论功？求各级气缸的排气温度为多少？ 解：最佳中间压力MPa p p p447 .0 2 1.0 2 1 2 = ? = =； 理论比功：() KJ p p p p T R n n w n n n n g c 21 . 286 2 1.0 447 .0 2 20 15 . 273 10 06 . 287 1 2.1 2.1 2 1 2.1 1 2.1 3 1 2 3 1 1 2 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? + ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ?? ? ? ? ? + ?? ? ? ? ? - = - - - -
工程热力学期末复习手册 ——by 机61学习小组一、各章要点： 第五章： 1.活塞式内燃机循环：（特点、计算、比较） 2.燃气轮机循环：理想循环和实际循环计算和比较 3.提高热效率的手段：回热、间冷+回热、再热+回热 第六章： 1.熟悉pT相图 2.熟悉1点2线3区5态 3.会查出水蒸气的参数 4.基本热力过程在p-T、T-s、h-s图上的表示，会计算q、wt 5.注意与理想气体比较，哪些公式可用、哪些不能用 第七章： 1.熟悉朗肯循环图示与计算 2.朗肯循环与卡诺循环 3.蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响 4.再热、回热原理及计算 第八章： 1.空气压缩制冷，分析、计算、回热 2.蒸汽压缩制冷，分析、计算 3.压缩式热泵循环，与制冷原理相同，会计算 4.吸收式制冷，。。。。。。，制冷剂，一般了解
第九章： 1.成分描写 2.分压定律和分容积定律 3.混合物参数计算（混合熵增） 4.湿空气概念与计算 第十章： 1.会从四个特征式，推到出8个偏导数和4个Maxwell式 2.了解s,u,h,f,g,cp,cv,cp-cv与状态方程的关系 3.知道焦汤系数的定义与含义 4.了解各状态方程的特点，适用范围 5.理解对比态原理，会查图计算 第十二章： 1.基本概念，各概念的条件（热效应，燃料热值，标准生成焓，化学Ex，平衡判据，自发反应方向） 2.理解计算反应热、热值、理论燃烧温度、反应度、平衡常数的计算方法 3.一般了解热力学第三定律
二、典型简答题 1.勃雷登循环采用回热的条件是什么？一旦可以采用回热为什么总会带来循环热效率的提高？ 2.提高燃气轮机循环效率的方法有那些？ 3.为什么从能源问题和环境污染问题出发，斯特林发动机又重新引起人们的重视？ 4.为什么柴油机的效率普遍高于汽油机？ 5.影响活塞式发动机热效率高低的最主要的因素是什么？ 6.有没有零度以下的液态水和气态水存在？ 7.卡诺循环效率比同温限下其他循环效率高，为什么蒸汽动力循环8采用卡诺循环方案？ 8.提高朗肯循环热效率的方法有哪些？ 9.总结蒸汽参数对循环的影响，各有何利弊？. 10.蒸汽中间在过热的主要作用是什么？是否总能通过再热提高循环热效率？什么条件下中间在过热才能对提高热力效率有好处？ 11.空气压缩制冷和蒸汽压缩制冷各有何优缺点？ 12.空气回热压缩制冷循环相比与传统的活塞式空气压缩制冷循环有何优点？ 13.蒸汽压缩制冷循环中为什么要用节流阀代替膨胀机？ 14.吸收式制冷循环相比于蒸汽压缩制冷循环有何优点？ 15.试从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优劣。 16.理想混合气体的（cp-cv）是否仍遵循迈耶公式？
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【】
各位同学：以下为《工程热力学B》复习题，如有问题，请到办公室答疑。第一章基本概念 1.如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变。（错） 2.压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。( 错 ) 3.由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。（错） 4.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。( 对 ) 5. 比体积v是广延状态参数。( 对 ) 6. 孤立系的热力状态不能发生变化。（错） 7. 用压力表可以直接读出绝对压力值。（错） 8. 处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。（错） 9. 热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的。（对） 10. 可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。（对） 11.经历了一个不可逆过程后，工质就再也不能回复到原来的初始状态了。（错） 12. 物质的温度越高，则所具有的热量越多。（错） 1.能源按其有无加工、转换可分为一次能源和二次能源。 2.在火力发电厂蒸汽动力装置中，把实现热能和机械能能相互转化的工作物 质就叫做工质。 3.按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为开口系和闭口系两大类。 4.决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 2 个。 5.只有平衡状态才能用参数坐标图上的点表示，只有可逆过程才能用参数坐标图 上的连续实线表示。
6. 绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 7. 孤立系是指系统与外界既无 能量 交换也无 质量 交换的热力系。 8. 测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，容器内的绝对压力 173 kPa 。 6.热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状态称为(平衡状态) 无关。 8.理想气体闭口系统经历一定温过程，吸热量为100J ，则它的热力学能变化量为 0 J 。 1.准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程 C 。 A 做功无压差； B 传热无温差； C 移动无摩擦； D 上述任一个都可。 2.下列说法中正确的是：1 （1）可逆过程一定是准平衡过程 （2）准平衡过程一定是可逆过程 （3）有摩擦的热力过程不可能是准平衡过程 3. 测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是因为：4 1）有气体泄露 （2）气体的热力状态发生变化 （3）大气压力发生变化 （4）以上均有可能 第二章 热力学第一定律 1.气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； （ 错 ） 2.气体膨胀时一定对外作功； （ 错 ） 3.对工质加热，其温度反而降低是不可能的。 ( 错 ) 4.热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ 对 ）。
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、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道内作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机内工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
工程传热学试题及其 答案
传热学试题 （环境科学与工程学院2003级使用） 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题（34分） 答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。 答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为 A cV αρτ＝ 0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。 答： 四个无量纲准则的物理量组成为： 23 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。（各1分） Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。（各1分） Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热
建筑环境与设备工程专业 一、选择题(每小题3分，共分) 1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力pg=0.28MPa 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 ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )过程气体终温最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩 9._________过程是可逆过程。( C ) A.可以从终态回复到初态的 B.没有摩擦的 C.没有摩擦的准平衡 D.没有温差的 10.绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa 间的关系为( D ) A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 11 Q.闭口系能量方程为( D ) A. +△U+W=0 B.Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=0 12.气体常量Rr( A ) A.与气体种类有关,与状态无关 B.与状态有关,与气体种类无关 C.与气体种类和状态均有关 D.与气体种类和状态均无关 13.理想气体的是两个相互独立的状态参数。( C ) A.温度与热力学能 B.温度与焓 C.温度与熵 D.热力学能与焓 14.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( B ) A.定压 B.定温 C.定体 D.绝热 15.在压力为p 时,饱和水的熵为s′.干饱和蒸汽的熵为s″。当湿蒸汽的干度0 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》复习题型 一、简答题 1.状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数哪些是可以直接测 定的？哪些是不可直接测定的？ 内能、熵、焓是状态量，状态量是对应每一状态的（状态量是描述物质系统状态的物理量）。功和热量是过程量，过程量是在一个物理或化学过程中对应量。（过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量）温度是可以直接测定的，压强和体积是不可以直接测定的。 2.写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量；写出与热力学第二 定律有关的一个状态参数。 3.对于简单可压缩系统，系统与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如 何计算。 交换的功为体积变化功。可逆时 4.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多 少？ 0、1、k、n 5.试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系，并将可逆过程的膨胀功和技 术功表示在p v 图上。 膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统）时，热力设备与外界交换的机械功(由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功);流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。 膨胀功=技术功+流动功 6.热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？写出各自的数学表达式。热力学第一定律的实质就是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。（他的文字表达形式有多种，例如：1、在孤立系统中，能的形式可以转换，但能的总量不变；2、第一类永动机是不可能制成的。）数学表达式： 进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量 热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的；要使非自发过程得以实现，必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。数学表达式可用克劳修斯不等式表示： ∮(δQ T )≤0 7.对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如 何计算（写出表达式）？ 简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功(膨胀功或压缩功)的交换。可逆时公 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℃。 工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题 校内本科班工程热力学复习题答案整理 （判断题和简答题部分） 一、判断正误，并解释原因（5 题，4 分每题） 1、热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。 答：错误。因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。详见P16 2、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。 答：错误。理想气体是些弹性的、不具体积的质点，存在质量。 3、从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以 视为理想气体。高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可 用经典热力学知识处理有关问题。 答：正确。详见P61-P62 4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n pv=常数”来描述其过程特点。 答：错误。只有当n pv中的n为常数时才可以用来描述。 正确。当考察的过程时微元过程时。 5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程，则可逆过程的熵变小于 不可逆过程的熵变。 答：错误。因为熵是状态函数，对于同一初始状态和同一终态的两个过程，其熵变相同。 6、根据热力学第二定律，自然界不可能有熵产为负的过程发生，所有自发过程都会导 致能量品质的降低。 答：正确。所有自发过程都是不可逆过程，而不可逆过程会导致作功能力损失，使能量的品质降低。 7、水在定压汽化过程中温度保持不变，则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。 答：错误。此过程吸收的热量等于蒸汽分子内位 能增加和对外所做的膨胀功。详见P80 8、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。 答：正确。详见P82 9、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。 答：错误。处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热，则升高相同的温度所需热量更多，即比热容要大于临界状态下的相应值。 正确。对于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。 10、对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量 都将随着背压的降低而增大，直至无穷大。 答：错误。当背压下降至临界压力 P时，流量达 cr 最大。若背压再下降，则流量保持不变。 11、如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现工程热力学期末试题答案.doc
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