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欢迎共阅《工程热力学》复习题汇总一填空题1．热力系统：忽略家用电热水器的表面散热，取正在加热不在使用的电热水器为控制体，（不包括电加热器），这是系统，把电加热器包括在研究对分装有许多隔板，每抽去一块隔板，让气体先恢复平衡再抽去下一块，问此过程为，理由为。
7．闭口系统热力学第一定律表达式：，稳流开口系统的热力学第一定律表达式为：；开口系统工质跟外界交换的技术功包括，可逆过程技术功的计算式为：；8 闭口容器内的气体从热源吸收了100kJ的热量，并对外膨胀作功消耗了40kJ，其中克服摩擦功5kJ，假设摩擦产生的耗散热全部用于增加工质的热力学能，根据闭口系统能量守恒方程式，系统热力学能增加量为。
工临界流速临界声速。
14．活塞式压缩机中，因的存在，使产气量降低，但理论上对单位质量气体耗功影响。
15．活塞式内燃机有三个循环特征性能参数，分别为。
16．活塞式内燃机循环过程与燃气轮机循环过程的主要区别可概括为。
17．刚性绝热气缸-活塞系统，B侧设有电热丝,判断下列4种情况分别是什么热A 0.06 MPaB 0.04MPaC 0.14 Mpa3.理想气体在某一过程中吸入3100kJ的热量，同时内能增加了150kJ，该过程是（）：A 膨胀过程，B 压缩过程C定容过程4．理想气体在某过程中吸入100kJ的热量，对外输出100kJ的功，此过程是（）。
A压缩过程 B 绝热过程 C 定温过程5.一绝热刚体容器用隔板分成两部分，左边盛有高压理想气体，右边为真空，10．理想气体经某可逆过程后，其Δu和Δh的变化量为0，此过程为（）；若Δs=0，则此过程为（）；如w t=0，过程为（）；若w=0，过程为（）。
A定容过程，B定压过程，C定温过程，D绝热过程11．某理想气体经历了一个内能不变的热力过程，则该过程中工质的焓变（）A 大于零，B 等于零C小于零12. 单位千克理想气体可逆绝热过程的技术功等于A-Δh B Δu C Δh D -Δu13. 对于理想气体，下列各说法是否正确（）17．有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，可以从单一热源吸收1000kJ的热，并输出1200kJ的功，这台热机（）。
热力学复习题1基本概念表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。
试判断下列叙述是否正确,说明理由。
1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。
2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。
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。
4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。
5)任何可逆过程都是准静态过程。
6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。
这种说法对吗？5．铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是否处于平衡状态？6．知道两个参数就可以确定气体的状态，从而可决定其它参数，例如，已知压力和比容就可确定内能和焓，但理想气体的内能和焓只决定于温度，与压力、比容无关，前后是否矛盾，如何理解？理想气体的性质混合气体处于平衡状态时，各组成气体的温度是否相同，分压力是否相同。
将空气视为理想气体，若已知u ，h ，或u ，T ，能否确定它的状态？为什么？ 气体的比热与过程特征有关，为什么还称c p 、c v 为状态参数？是非题1．当某一过程完成后,如系统能沿原路线反向进行回复到初态,则上述过程称为可逆过程。
( )2．只有可逆过程才能在p-v 图上描述过程进行轨迹。
( )3．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。
( )5．梅耶公式v p C C =R 也能适用于实际气体。
( )6．混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。
工程热力学复习知识点一、知识点基本概念的理解和应用（约占40%），基本原理的应用和热力学分析能力的考核（约占60%）。
1. 基本概念掌握和理解：热力学系统(包括热力系，边界，工质的概念。
热力系的分类：开口系，闭口系，孤立系统)。
掌握和理解：状态及平衡状态,实现平衡状态的充要条件。
状态参数及其特性。
制冷循环和热泵循环的概念区别。
理解并会简单计算：系统的能量，热量和功（与热力学两个定律结合）。
2. 热力学第一定律掌握和理解：热力学第一定律的实质。
理解并会应用基本公式计算：热力学第一定律的基本表达式。
闭口系能量方程。
热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。
稳态稳流的能量方程。
理解并掌握：焓、技术功及几种功的关系（包括体积变化功、流动功、轴功、技术功）。
3. 热力学第二定律掌握和理解：可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)。
掌握和理解：热力学第二定律及其表述（克劳修斯表述，开尔文表述等）。
卡诺循环和卡诺定理。
掌握和理解：熵（熵参数的引入，克劳修斯不等式，熵的状态参数特性）。
理解并会分析：熵产原理与孤立系熵增原理，以及它们的数学表达式。
热力系的熵方程（闭口系熵方程，开口系熵方程）。
温-熵图的分析及应用。
理解并会计算：学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。
4. 理想气体的热力性质熟悉和了解：理想气体模型。
理解并掌握：理想气体状态方程及通用气体常数。
理想气体的比热。
理解并会计算：理想气体的内能、焓、熵及其计算。
理想气体可逆过程中，定容过程，定压过程，定温过程和定熵过程的过程特点，过程功，技术功和热量计算。
5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题理解并掌握：蒸汽的热力性质（包括有关蒸汽的各种术语及其意义。
例如：汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等）。
蒸汽的定压发生过程（包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态）。
理解并掌握：绝热节流的现象及特点6. 蒸汽动力循环理解计算：蒸气动力装置流程、朗肯循环热力计算及其效率分析。
第十三章热学二、气体的体积、压强、温度间的关系1．气体的状态参量（1）温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K（开尔文）；摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃（摄氏度）。
关系是t=T-T0，其中T0=273.15K，摄氏度不再采用过去的定义。
两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和ΔT =Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。
可以无限接近，但永远不能达到。
（2）体积。
气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
（3）压强。
气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。
（绝不能用气体分子间的斥力解释！）一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等。
但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。
（例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。
）压强的国际单位是帕，符号Pa，常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱(mmHg)。
它们间的关系是：1 atm=1.013×105Pa=760 mmHg； 1 mmHg=133.3Pa。
2．气体分子动理论（1）气体分子运动的特点是：①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。
通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。
②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。
研究的方法是统计方法。
气体分子的速率分布规律遵从统计规律。
在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，可以求出这个温度下该种气体分子的平均速率。
（2）用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。
气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。
压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度。
一、是非题 1、可逆循环热效率都相等，121T T t -=η。
（ ） 2、如果从同一初始态到同一终态有两条途径，一为可逆，另一为不可逆，则S 不可逆>S 可逆，S f ，不可逆>S f ，可逆，S g ，不可逆>S g ，可逆。
（ ）3、工质经过不可逆循环0=⎰ds ，⎰<0rT qδ。
（ ） 4、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。
（ ）5、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。
（ ）6、理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。
（）7、实际气体的压缩因子z可能等于1。
（ ）8、节流过程是一个不可逆过程。
（）9、循环净功Wn et愈大则循环热效率愈高。
（）10、熵产Sg>0的过程必为不可逆过程。
（）11、不可逆绝热膨胀终态熵大于初态熵S 2>S 1，不可逆绝热压缩终态熵小于初态熵S2<S1。
12、如果压力表的读值发生变化，说明工质的热力状态也发生了变化。
（）13、第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。
（ ）14、迈耶公式p v g c c R -=既适用于理想气体，也适用于实际气体。
（）15、沸腾状态的水总是烫手的。
（）17、孤立系统的熵与能量都是守恒的。
（）20、实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。
（）21、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。
（）22、孤立系统的熵增原理表明： 过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。
（）23、闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少。
（）24、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（ ）25、熵增大的过程必定为吸热过程。
（ ） 26、熵产>g S 的过程必为不可逆过程。
（）28、稳定流动系统进出口工质的状态相同。
（）29、不可能从单一热源取热使之完全转变为功。
一、是非题1、可逆循环热效率都相等，121T T t -=η。
（ ） 2、如果从同一初始态到同一终态有两条途径，一为可逆，另一为不可逆，则∆S 不可逆>∆S 可逆，∆S f ，不可逆>∆S f ，可逆，∆S g ，不可逆>∆S g ，可逆。
（ ）3、工质经过不可逆循环0=⎰ds ，⎰<0r T q δ。
（ ）4、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。
（ ）5、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。
（ ）6、理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。
（ ）7、实际气体的压缩因子z 可能等于1。
（ ）8、节流过程是一个不可逆过程。
（ ）9、循环净功W net 愈大则循环热效率愈高。
（ ）10、熵产S g >0的过程必为不可逆过程。
（ ）11、不可逆绝热膨胀终态熵大于初态熵S 2>S 1，不可逆绝热压缩终态熵小于初态熵S 2<S 1。
12、如果压力表的读值发生变化，说明工质的热力状态也发生了变化。
（ ）13、第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。
（ ）14、迈耶公式p v g c c R -=既适用于理想气体，也适用于实际气体。
（ ）15、沸腾状态的水总是烫手的。
（ ）17、孤立系统的熵与能量都是守恒的。
（ ）20、实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。
（ ）21、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。
（ ）22、孤立系统的熵增原理表明： 过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。
（ ）23、闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少。
（ ）24、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（ ）25、熵增大的过程必定为吸热过程。
（ ）26、熵产0>g S 的过程必为不可逆过程。
（ ）28、稳定流动系统进出口工质的状态相同。
（ ）29、不可能从单一热源取热使之完全转变为功。
（ ）30、容器中气体压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（ ）31、闭口系统进行放热过程，其熵一定减少。
（ ）32、对于过热水蒸气，干度x >1。
（ ）33、理想气体的热力学能、焓和熵不仅仅是温度的单值函数。
（ ）34、理想气体绝热节流后温度不变。
（ ）二、选择题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、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；5、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式 正确。
（A ）d s ＞d q /T ； （B ）d s ＜ d q /T ； （C ）d s =d q /T ； （D ）不确定；6、理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓 。
（A ）升高； （B ）降低； （C ）不变； （D ）无法确定；7、同一地点，普通锅中的开水与高压锅中的开水 。
（A ）温度相同，压力不同； （B ）压力相同，温度不同；（C ）压力相同，温度相同； （D ）压力不同，温度不同；10、k pv =常数()p v k c c =适用于 。
（A ）一切绝热过程； （B ）理想气体绝热过程；（C ）任何气体可逆绝热过程； （D ）理想气体可逆绝热过程；12、一绝热刚体容器用隔板分成两部分，左边盛有高压理想气体，右边为真空，抽去隔板后，容器内的气体温度将 。
（A ）升高； （B ）降低； （C ）不变； （D ）不确定；13、自发过程的特点是 。
（A ）不可逆； （B ）伴随非自发过程才能进行；（C ）系统熵必然减少； （D ）可逆；14、工质稳定流动流经热力设备时工质宏观动能和位能的变化以及热力设备对外输出的功合并在一起称为( )。
（A ）体积功w ； （B ）技术功w t （C ）轴功w s （D ）推动功pv15、工质进行了一个温度和压力升高、放热的多变过程，则多变指数n 为( )。
（A ）n <0 （B ）0<n <1 （C ）1<n <k （D ）n >k16、理想气体某一过程的技术功w t 等于吸热量q ，该过程是( )。
（A ）定压过程 （B ）定容过程 （C ）定温过程 （D ）绝热过程17、当工质的压力一定，其温度低于对应的饱和温度时，则工质一定是( )。
（A ）未饱和水 （B ）湿蒸汽 （C ）饱和水 （D ）过热蒸汽18、绝热节流过程是( )。
（A ）定焓过程 （B ）不可逆过程 （C ）准平衡过程 （D ）定熵过程21、开口系统是指-----的系统A 与外界有物质交换B 与外界有热量交换C 与外界有物质交换没有热量交换D 与外界有功的交换22、热力学平衡态是指系统同时处于------平衡和-------平衡A 质量/压力B 温度/质量C 压力/质量D 温度/压力23、内能------状态参数，绝热功-----内能变化的度量，功-------状态参数A 是/是/不是B 不是/是/不是C 不是/是/是D 不是/不是/是24、dq=du+pdv 的适用范围是----。
A 理想工质，可逆过程B 任意工质，可逆过程C 理想工质，任意过程D 任意工质，任意过程25、卡诺循环的热效率仅与下面-----有关A 高温热源的温度B 低温热源的温度C 高温热源的温度和低温热源的温度D 高温热源的温度和低温热源的温度及工作性质26、理想气体绝热过程中，工质的熵的变化量----A 大于0B 小于0C 等于0D 大于等于027、下列说法中----不对①理想气体经过绝热节流后，温度不变，熵值也不变；② 不论进行何种热力过程，理想气体的比热不可能小于零；③任何系统的不可逆过程，其熵值一定增加；④功不是状态参数，内能与流动功之和也不是状态参数A ①②③B ②③④C ①③④D ①②③④28、关于热力学第二定律的表述，下列-----是正确的A 不可能从热源吸取热量使之完全转变为有用功B 不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他变化C 不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为有用功D 热量可从高温物体传到低温物体而不产生其他变化29、如循环的目的是将热能持续的转化为机械能，则该循环是----A 制冷循环B 热机循环C 逆循环D 热泵循环三、填空题1、卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程3、干度的定义为 。
4、理想气体多变指数n =1，系统与外界传热量q =______。
5、理想气体经历了一个k n <<1多变放热过程后，工质的温度______，压力 ，体积 。
6、当设备中工质的压力低于环境压力时，若测得真空Pv=0.08MPa ，环境压力Pa=0.1MPa ，则工质的绝对压力p =______MPa 。
7、在国际单位制中压力的单位是______。
9、将相同质量的氢气和氧气分别储存到同样大小的容器内，若二个容器内气体的温度相等，则两者压力的大小为2H p ______2O p 。
10、设有一卡诺机工作于600℃和30℃热源之间，卡诺机在循环工作中从高温热源吸热1000kJ ，则向低温热源的放热为______。
11、水蒸汽定压加热过程水吸热生成过热蒸汽必需经历五种状态变化，即未饱和水、饱和水、______、 及过热蒸汽状态。
12、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_______。
13、由热力系与外界发生_______交换而引起的熵变化称为熵流。
14、已知某双原子气体的气体常数 K)260J/(kg g ⋅=R ， 则其定值比热容v c =____k)J/(kg ⋅。
15、卡诺循环包括两个_________过程和两个_______过程。
16、工质绝热节流后，压力_______，熵_______。
17、在T-s 图上，任意一个逆向循环吸热______放热。
（填“大于”、“小于”或“等于”）18、卡诺热机效率_________实际热机效率。
（填“大于”、“小于”或“等于”）19、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 可逆过程△S 。
（填“大于”、“小于”或“等于”）四、分析说明题1、 试在所给参数坐标图上定性地画出理想气体过点1的下述过程，分别指出该过程的过程指数n 应当在什么数值范围内 (图中请标明四个基本过程线)：（1）压缩、升温、吸热的过程（2）膨胀、降温、吸热的过程。
2、请在p-v 图与T-s 图上画出燃气轮机定压加热理想循环过程，并指出各过程线分别表明什么过程。
3、试在p -v 图及T -s 图上表征下列两个多变过程，并指出这两个过程的热量及功量的正负号。
（1）n =1.15的膨胀的过程；（2）n <0的温度升高的过程；4、烘干过程中先加热湿空气有什么作用？5. 画出朗肯循环T-S 图并用各状态点的焓表示出循环中汽轮机的输出功、水泵所消耗的功及循环热效率。
五、计算题2-5 某种理想气体初态时1520kPa p =、310.1419m V =，经放热膨胀过程，终态的2170kPa p =、320.2744m V =，过程中焓值变化67.95kJ H ∆=-。
已知该气体的比定压热容()5.20kJ kg K p c =⋅，且为定值，试求：（1）热力学能变化量U ∆；（2）比定容热容V c 和气体常数g R 。
解：（1）由焓的定义式H U pV =+可得出()()()22113367.95kJ 170kPa 0.2744m 520kPa 0.1419m 40.81kJU H pV H p V p V ∆=∆-∆=∆--=--⨯-⨯=-（2）定值热容时V U mc T ∆=∆，p H mc T ∆=∆，所以 ()()5.20kJ kg K 3.123kJ kg K 67.95kJ40.81kJp V c c H U ⋅===⋅∆-∆-()))5.20 3.123 2.077g p V R c c kJ kg K kJ kg K kJ kg K =-=⋅-⋅=⋅2-6 绝热刚性容器中间用隔热板将容器一分为二，左侧有0.05 kmol 的300 K 、2.8 MPa 的高压空气，右侧为真空。
若抽去隔板，试求容器中的熵变。
解：抽出隔板，自由膨胀，因0Q =，0W =，故0U ∆=，即(),210V m nC T T -=。
所以，21300K T T -=()316150mol 8.3145J mol K 300K 0.0445m 2.810PaA A A nRT V p ⨯⋅⨯===⨯30.0445m B A V V ==，30.089m B A V V V =+= )322,3110.089m ln ln 50mol 8.3145J mol K ln 288.2J 0.0445m V m T V S n C R T V ⎛⎫∆=+=⨯⋅⨯= ⎪⎝⎭ 3-3. 气体在某一过程中吸收了50J 的热量，同时热力学能增加了84J ，问此过程是膨胀过程还是压缩过程？对外作功是多少？解：取气体为系统，根据闭口系能量方程式50J 80J 34J W Q U =-∆=-≠-所以过程是压缩过程，外界对气体做功34 J 。
