高等工程热力学试题-(07-1-17)[1].

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，则两种过程中可逆不可逆g g S S ∆>∆、可逆不可逆f f S S ∆>∆、可逆不可逆S S ∆=∆。

答：×，可逆不可逆f f S S ∆<∆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1q w net t <η。

答：×，一切循环的热效率1q w net t =η。

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0<⎰r T Q δ，根据r T Q dS δ=，则有⎰<0dS 。

答：×，工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，但 ⎰=0dS 。

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 DA 、0=∆S ，0=∆U ；B 、0=∆S ，0=∆H ；C 、0<∆S ，0>∆U ；D 、0>∆S ，0=∆U 。

2、 t p w T c q +∆= 适用于 CA 、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， BA 、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 CA 、0<∆E ，0>∆S ，0>∆X E ；B 、0>∆E ，0>∆S ，0<∆X EC 、0=∆E ，0>∆S ，0<∆X E ；D 、0=∆E ，0>∆S ，0=∆X E5、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BA 、降低；B 、升高；C 、不变；D 、不定。

工程热力学复习题及答案1. 什么是工程热力学？请简述其研究内容。

2. 描述热力学第一定律的数学表达式，并解释其物理意义。

3. 热力学第二定律有哪些表述方式？请至少列举两种。

4. 什么是熵？熵增加原理在热力学过程中有何意义？5. 简述理想气体状态方程，并说明其适用条件。

6. 描述卡诺循环的四个步骤，并解释其效率与哪些因素有关。

7. 什么是绝热过程？请给出绝热过程的数学表达式。

8. 说明在热力学中，如何定义和计算一个系统的内能。

9. 描述在等温过程中，理想气体的体积变化与压力变化的关系。

10. 什么是热机效率？请给出其计算公式。

11. 解释为什么在实际热机中，效率总是低于卡诺效率。

12. 什么是热力学温标？它与摄氏温标有何不同？13. 描述在绝热压缩过程中，理想气体的温度变化规律。

14. 什么是临界点？请说明其在实际应用中的意义。

15. 简述在热力学中，如何确定一个系统的相态。

16. 描述湿空气的焓如何计算，并解释其在空调系统中的作用。

17. 什么是热交换器？请说明其在工业中的应用。

18. 简述在热力学中，如何使用麦克斯韦关系来求解未知热力学性质。

19. 描述在多组分系统中，化学势的概念及其重要性。

20. 什么是热力学稳定性？请解释其在化学反应中的应用。

答案：1. 工程热力学是研究能量转换和传递规律的学科，主要研究热能与机械能之间的转换。

2. 热力学第一定律的数学表达式为 \(\Delta U = Q - W\)，其中\(\Delta U\) 是内能变化，\(Q\) 是系统吸收的热量，\(W\) 是系统对外做的功。

3. 热力学第二定律的两种表述方式：克劳修斯表述和开尔文表述。

克劳修斯表述指出不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他效果；开尔文表述指出不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。

4. 熵是系统无序度的度量，熵增加原理表明，在孤立系统中，自发过程总是朝着熵增加的方向进行。

工程热力学试卷一、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“Y”，错的打“x”，每题2分，共20分）1.经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。

................... （）2.湿空气的含湿量表示单位质量湿空气中含水蒸气质量的程度。

......... （）3.气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

..................... （）4.理想气体从绝热容器中做自由膨胀，则理想气体的温度与压力变化的关系式为：T2⑻h................................................................... Z ）一=—............................................................ （）5.在p-u图上可逆等温线的斜率比可逆绝热线的斜率小。

............. （）6.活塞式压气机容积效率的大小与余隙容积和升压比都有关。

......... （）7.活塞式压气机应采用冷却措施，使压缩过程接近等温过程。

.......... （）8.水的相图表明，水的冰点随压力升高而降低，沸点随压力升高而升高。

……（）9.干饱和蒸汽进行可逆绝热膨胀后，必变为湿饱和蒸汽。

............. （）10.由于通常情况下水的凝固温度为0C,故不可能存在0℃以下的水蒸气。

（）二、选择题（每小题2分，共20分）1.未饱和湿空气中干球温度人湿球温度G以及露点温度加具有下列关系（）A B t>t d>t w；C t=t w=t d；D t>t w=t（/2.渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时（绝对真空的比容为8）,则质量流量（）：A等于（）；B等于临界流量；C大于临界流量；D介于零和临界流量之间3.理想气体的（）是两个相互独立的状态参数。

A.温度与热力学能B.温度与焙C.温度与端D.热力学能与焰4.一股4MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流与另一股9MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流混合，混合后的压缩空气流最大压力为（）。

工程热力学》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》试卷及标准答案第一部分选择题（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T1=300K，及冷源T2=250K之间工作，其制冷量为1000J,消耗功为250KJ，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.UB.U?pV2C.U?mc2f/2?mgzD.U?pV?mcf/2?mgz4、熵变计算式？s?cpIn（T2/T1）?RgIn（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。

【】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《工程热力学》试题第1页（共8页）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,AU>0,W>0B.Q=0,AU>0,W>0C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=O,△U=0，W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>tw>tdB.t>td>tw.C.t=td=twD.t=tw>td9、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【】A.容积保持不变的比热。

《工程热力学》课程试卷一、是非（共12道题，每题1分，共12分）（对者√，错者×）1．公式d u = c v d t适用理想气体的任何过程。

（）2．孤立系统的熵与能量都是守恒的。

（）3．焓h = u + p v，对闭口系统，没有流动功，所以系统不存在焓这个参数。

（）4．当压力超过临界压力，温度低于临界温度，则H2O处在液态。

（）5．实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。

（）6．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。

（）7．在T—S图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。

（）8．再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度。

（）9．热能利用系数完全地说明了热电循环的经济性能。

（）10．阴雨天中由于空气中增加了水蒸汽量，所以大气压力增大了。

（）11．膨胀功与流动功都是过程的函数。

（）12．水蒸汽在绝热节流前后，其温度可以发生变化。

（）二、选择（共13题，每题1分，共13分）13．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14．P V = R T描述了（）的变化规律。

（A）任何气体准静态过程中（B）理想气体任意过程中（C）理想气体热力平衡状态（D）任何气体热力平衡状态15．某制冷机在热源T1= 300 K，及冷源T2= 250K之间工作，其制冷量为1000 KJ，消耗功为250 KJ，此制冷机是（）。

（C）（A）可逆的（B）不可逆的（C）不可能的（D）可逆或不可逆的16．系统的总储存能为（）。

（A）U （B）U + p V（C）（C）U + 122m c+m g z （D）U + p V +122m c+m g z17．卡诺定理表明：所有工作于同温热源与同温泠源之间的一切热机的热效率为（）。

（A）（A）都相等，可以采用任何循环（B）（B）不相等，以可逆热机的热效率为最高（C）（C）都相等，仅仅取决与热源和泠源的温度（D）（D）不相等，与所采用的工质有关系18．通过叶轮轴对绝热刚性容器中的气体搅拌，其参数变化为（）。

工程热力学复习题及答案工程热力学复习题及答案热力学是工程学中的重要学科之一，它研究能量转化和传递的规律。

在工程热力学的学习过程中，掌握基本概念和理论是关键。

为了帮助大家更好地复习和理解工程热力学，本文将给出一些常见的复习题及答案。

1. 什么是热力学第一定律？它的数学表达式是什么？热力学第一定律是能量守恒定律，它表明能量既不能被创造也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

其数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能量的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。

2. 什么是热力学第二定律？它的数学表达式是什么？热力学第二定律是能量转化方向的规律，它表明自然界中所有能量转化过程都具有一定的方向性。

热力学第二定律有多种表达形式，其中最常见的是克劳修斯不等式：ΔS≥0，其中ΔS表示系统熵的变化。

3. 什么是热容？如何计算？热容是物质单位质量在温度变化时吸收或释放的热量。

它可以通过以下公式计算：C = Q/mΔT，其中C表示热容，Q表示吸收或释放的热量，m表示物质的质量，ΔT表示温度变化。

4. 什么是理想气体状态方程？它的数学表达式是什么？理想气体状态方程描述了理想气体的状态与温度、压力和体积之间的关系。

其数学表达式为：PV = nRT，其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。

5. 什么是热力学循环？请举例说明。

热力学循环是指在一定条件下，物质或能量按照一定的路径进行循环转化的过程。

常见的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环等。

以卡诺循环为例，它是一个理想的热力学循环，由两个等温过程和两个绝热过程组成。

6. 什么是热力学效率？如何计算？热力学效率是指热力学循环中有用功与吸收热量之间的比值。

它可以通过以下公式计算：η = W/QH，其中η表示热力学效率，W表示循环中的有用功，QH 表示循环中吸收的热量。

7. 什么是焓？如何计算？焓是物质单位质量在恒定压力下的热力学函数。

2023年工程热力学试题及答案2023年工程热力学试题及答案(一)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分，共16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( )A、真空pv=0、08MpaB、表压力pg=0、08MPaC、真空pv=0、28MpaD、表压力pg=0、28MPa2、简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( )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( )A、q=0B、 Wt=WC、 WtWD、 WtW4、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S必( )可逆过程△S。

A、大于B、等于C、小于D、大于等于5、饱和蒸汽经历绝热节流过程后( )A、变为饱和水B、变为湿蒸汽C、作功能力减小D、温度不变6、绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( )A、焓值增加B、焓值减少C、熵增加D、熵减少7、空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0、8MPa，喷管后的压力为0、2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( )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( )过程气体终温最高。

A、绝热压缩B、定温压缩C、多变压缩D、多级压缩二、多项选择题(在每小题的五个备选答案中，选出二至五个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、少选、错选均不得分。

每小题2分，共6分)1、闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程，吸热5KJ，对外作功10KJ，则( )A、该过程的熵产大于零B、该过程的熵流大于零C、理想气体的熵增加D、理想气体的热力学能增加E、理想气体的温度升高2、公式△S=CplnT2p?Rrln2，适用于( ) T1p1A、任意工质的可逆过程B、理想气体的任意过程C、理想气体的可逆过程D、任意气体的可逆过程E、理想气体的准平衡过程3、不同状态的湿空气的湿球温度tw、干球温度t和露点温度tDP之间的关系可以是( )A、 tDPtwtB、 tDPtwtC、 tDP=tw=tD、 ttDPtwE、 twtDPt三、填空题(每空1分，共10分)1、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_______。

2020年工程热力学_模拟考试_超星学习通并指出多变指数n所处的范围。

（1）理想气体压力提高，温度降低并且对外做功（2）理想气体的内能减小，熵增加并且对外做功。

解（1）该过程不可能实现(4分) 需要作图说明（2）可以实现。

1<n<k2、试述提高水蒸气朗肯可逆循环热效率的途径，并对每种方法用T-S图示说明。

（1）在相同初温和背压下，图1所示，提高蒸气初压，相当于提高了循环的平均温差，循环的热效率可以提高。

（2）在相同的蒸气初压和背压下，图2所示，新蒸气初温从t1提高到t1a，增加了循环的高温加热段，使循环温差增大，热效率可以提高；同时，可以增加终态的干度，可以提高汽轮机相对内效率。

（3）在相同的初温和初压下，图3所示，降低背压至p a2，可以使循环温差加大，从而提高热效率。

图1 提高蒸汽初压p1图1 提高蒸汽初温T1图3 降低蒸气背压p23、在压缩比和吸热量相同条件下，比较活塞式内燃机三种不同加热方式理想循环的热效率（在T-s上表示出来后比较）。

红线---定压加热循环，黑线----混合加热循环，蓝线---定容加热循环4、以两级压缩为例，作图并简要说明为什么采用级间冷却措施可以减小压气机的耗功量。

压气机的耗功以技术功计算，而技术功在P－V图上以曲线向P轴投影面积来确定。

从图形中可以看到，由于级间冷却，压气机做功的面积减小了33’22’，耗功减小。

四、计算题（共60分）1、两台卡诺热机A、B串连工作。

A热机在627o C下吸收热量，并对温度为T的热源SS释放热量。

B热机从热源SS吸收A热机排出的热量，并向27o C的低温热源放tv tm tpηηη>>可逆耗散，所以熵增加了。

3、某工程单位设计了一套系统：利用压气机提供压力为0.2MPa ，温度为550℃的空气；使其以110m/s 的速度通过绝热渐缩喷管（不考虑摩擦等不可逆因素）。

希望在喷管出口处获得Ma ＝1的气流用于其它用途。

工程热力学复习题及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明能量守恒，下列哪个选项正确描述了这一定律？A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以从一个物体转移到另一个物体，但其总量保持不变D. 能量既不能被创造也不能被消灭答案：C2. 在理想气体的绝热过程中，下列哪个物理量保持不变？A. 温度B. 压力C. 体积D. 熵答案：D3. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质的种类B. 热源和冷源的温度C. 循环过程中的摩擦D. 循环过程中的压力变化答案：B二、填空题1. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化，这被称为_______。

答案：热力学第二定律2. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，其单位是_______。

答案：焦耳/开尔文3. 在热力学中，一个系统的内能变化可以通过公式ΔU=Q-W来计算，其中Q表示_______，W表示_______。

答案：热量；功三、简答题1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。

第二定律则指出，自然界的总熵不会减少，即在任何自发过程中，系统的熵要么增加，要么保持不变，而不可能减少。

2. 描述理想气体在等温过程中的压力和体积之间的关系。

答案：在等温过程中，理想气体的压力和体积成反比关系，即PV=常数。

这意味着当气体体积增加时，压力会相应减小，反之亦然，而温度在整个过程中保持不变。

四、计算题1. 一个理想气体经历一个绝热过程，其初始状态为P1=100 kPa，V1=2 m³，最终状态为P2=50 kPa。

求最终状态的体积V2。

答案：根据绝热过程的方程PV^γ=常数，其中γ为绝热指数，对于理想气体γ=Cp/Cv。

由于题目中没有给出γ的具体值，我们无法直接计算V2。

但是，如果假设γ已知，可以通过上述方程解出V2。

高等工程热力学总复习题高等工程热力学总复习题一、简答题 1. 与外界只有一种功量交换的单相简单系统的状态参数都可以两个独立的状态参数确定是否正确？答：不正确，对简单可压缩系统的物理变化过程，确定系统平衡状态的独立状态参数只需两个。

但是对于化学反应的物系，不仅存在热与力两种不平衡势差，而且存在驱动化学反应的化学势差，并使参与反应的物质成分或者浓度发生变化，故确定其平衡状态往往需要两个以上的独立参数。

2. 阐述膨胀功、技术功、轴功与推动功之间的联系与区别？答：膨胀功：气体容积变化所引起的能量的变化；技术功：工程中可以直接利用的那部分能量，包括动能、势能和轴功。

轴功：通过进出口截面以外的边界所传递的功；推进功：在进出口截面上，为推动工质出入系统所传递的功量；稳定流动中，工质受热膨胀而得到的膨胀功一部分用于补偿系统输出的净推动功，一部分用于增加流动工质的流动动能及重力势能，其余部分作为开口系统的轴功输出。

即：膨胀功=技术功+推动功，技术功=轴功+动能+势能。

3. 刚性容器绝热放气，试证明过程中容器内发生的是可逆绝式，所以整个放气过程是可逆的。

在这一放气过程中，可以假象成又一个活塞把剩余气体与放出的气体分割开来进行的，但并不表示容积的总熵不变，因为有质量的流出，不是孤立系统，所以容积内的总熵是减少的。

如果把所有气体以及外界看做是一个系统，考虑放出的气体在容积外的不可逆膨胀过程，所以系统的总熵是增加的。

如果把剩余气体和放出的气体看做是一个整体，则系统是孤立系统，又因为是可逆绝热过程，系统的总熵是不变的。

所以这一过程与熵增原理不违背。

4. 稳定气流对刚性容器绝热充气是可逆过程吗？若不是不可逆损失如何计算？答：不是可逆过程。

存在不可逆损失，熵产ΔSg>0。

取此刚性绝热容器为系统，绝热过程，所以熵流ΔSf=0，故ΔS=ΔSf+ΔSg=ΔSg，所以ΔSg=∫12Cv·dT/T + R·lnV2/V1，又V1=V2，所以ΔSg=Cv·lnT2/T1。