热力学复习题(校内本科)

高等工程热力学总复习题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。

热力学练习题全解热力学是研究热能转化和热力学性质的科学，它是物理学和化学的重要分支之一。

在热力学中，我们通过解决一系列练习题来巩固和应用所学知识。

本文将为您解答一些热力学练习题，帮助您更好地理解和应用热力学的基本概念和计算方法。

1. 练习题一题目：一个理想气体在等体过程中，吸收了50 J 的热量，对外界做了30 J 的功，求该气体内能的变化量。

解析：根据热力学第一定律，内能变化量等于热量和功之和。

即ΔU = Q - W = 50 J - 30 J = 20 J。

2. 练习题二题目：一摩尔理想气体从A状态经过两个等温过程和一段绝热过程转变为B状态，A状态和B状态的压强和体积分别为P₁、P₂和V₁、V₂，已知 P₂ = 4P₁，V₁ = 2V₂，求这个过程中气体对外界做的总功。

解析：由两个等温过程可知，气体对外界做的总功等于两个等温过程的功之和。

即 W = W₁ + W₂。

根据绝热过程的特性，绝热过程中气体对外做功为零。

因此，只需要计算两个等温过程的功即可。

根据理想气体的状态方程 PV = nRT，结合已知条件可得：P₁V₁ = nRT₁①P₂V₂ = nRT₂②又已知 P₂ = 4P₁，V₁ = 2V₂，代入式①和式②可得：8P₁V₂ = nRT₁③4P₁V₂ = nRT₂④将式③和式④相减，可得：4P₁V₂ = nR(T₁ - T₂) ⑤由于这两个等温过程温度相等，即 T₁ = T₂，代入式⑤可得：4P₁V₂ = 0所以，这个过程中气体对外界做的总功 W = 0 J。

通过以上两个练习题的解答，我们可以看到在热力学中，我们通过应用热力学第一定律和理想气体的状态方程等基本原理，可以解答各种热力学问题。

熟练掌握这些计算方法，有助于我们更深入地理解热力学的基本概念，并应用于实际问题的解决中。

总结：本文对两道热力学练习题进行了详细解答，分别涉及了等体过程和等温过程。

通过这些例题的解析，读者可以理解和掌握热力学的基本计算方法，并将其应用于实际问题的求解中。

化学热力学基础复习题一、是非题下列各题的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”1 在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

( )1答:⨯2 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓在量值上等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

（）2答: √p423 稳定态单质的∆f H m (800K)=0 。

( )3答: √4 d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。

( )4答: √p325 系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。

（）5答:√6 若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。

（）6答: √7 隔离系统的热力学能是守恒的。

（）7答:√8隔离系统的熵是守恒的。

（）8答:⨯9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。

（）9答:⨯10 绝热过程都是定熵过程。

（）10答:⨯11 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

（）11答:⨯12 系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。

（）12答: √13 热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。

（）13答:⨯p5114 系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。

（）14答:⨯p5115 系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’<0，且有W’>∆G和∆G <0，则此状态变化一定能发生。

（）15答: √16 绝热不可逆膨胀过程中∆S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中∆S <0。

（）16答:⨯17 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。

( )17答:√18 化学势是一广度量。

（）18 答: ⨯19 只有广度性质才有偏摩尔量。

（ ）19答: √20 ),(,,B B C C n V S n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 是偏摩尔热力学能，不是化学势。

一.单项选择题1•抽汽式热电循环的结果是OA、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2.绝热节流过程是()过程。

A、定压B、定温C、定炳D、节流前后始相等3•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OA、定压过程B、多变过程C,定温过程D、定容过程二判断题1•孤立系统达到平衡时总尴达极大值。

()A、正确B、错误2.工质经过不可逆过程的婚变必然等于经历可逆过程的婚变0。

A、正确B、错误3.绝热闭口系的烯增就是孤立系的端增()oA、正确B、错误4∙通用气体常数对实际气体和理想气体都是•个不变的常数()。

A、正确B、错误5∙平衡状态是指在没有外界作用的条件下，热力系宏观性质不随时间变化的状态0。

A、正确B、错误6.理想气体的热力学能、烂和燧都仅仅是温度的单值函数()。

A、正确B,错误7∙状态方程是描述状态参数之间关系的方程()。

A、正确B、错误8•热力系是指所有参与热力过程的物体群()oA、正确B、错误9.理想气体绝热节流后温度不变()°A、正确B,错误1°∙卡诺循环的热效率仅取决于其热和冷源的温度，而与工质的性质无关。

0A、正确B、错误三名词解释L湿空气的露点答：在保持湿空气中水蒸气分压力PV不变的条件卜，降低湿空气温度而使其达到饱和状态时所对应的温度，称为露点。

10控制质量答：一个热力系统如果和外界只有能见交换而无物历交换，则该系统称为闭口系统.闭口系统内的质量保持恒定不变，闭口系统又叫做控制质量。

11热容的定义和单位答：物体温度升高1K(或I。

C)所需热量称为热容，以C表示。

单位有J∕(kg.K),J∕(mol.K)和J∕(m3.K).4∙干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽答：干度为1的湿蒸汽为干饱和蒸汽:蒸汽和水的混合物称为湿饱和蒸汽;温度高于蒸汽压力下所对应的饱和温度的蒸汽，称为过热蒸汽.四简答题1,燧流与淄产有何区别?答：二者差别在于起因不同.端流来自热力系与外界间的相互作用（热址交换、质址交换）引起的熠的变化见;端产来自热力系内部不可逆因素（内摩擦、内热流等）所造成的墙的产生量。

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P162、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-P624、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。

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定温压缩，则没必要采用分级压缩了。

答：错误。

分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响；可以通过中间冷却的方式实现降温。

所以仍需要分级压缩。

详见P27412、气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响。

答：错误。

因为分级压缩可以提高容积效率，即可以提高压缩气体的生产量。

13、压缩蒸汽制冷循环中，由于制冷剂流过节流阀后其焓和熵都会增大，所以会使制冷系数和制冷能力下降，因此最好用膨胀机代替之。

答：错误。

制冷剂流过节流阀后其焓保持不变。

不应用膨胀机压缩，目的是简化装置和提高装置运行的可靠性。

详见P35414、根据对应态原理，两个对比态参数对应相等的物质就是热力学相似物质。

参 考 答 案1.1试求理想气体的体胀系数，压强系数和等温压缩系数 【解】由理想气体状态方程pV=nRT ，可知：2111111111p v T T V nR V T V p T p nR p T p V T V nRT V p V p pαβκ∂⎛⎫=== ⎪∂⎝⎭∂⎛⎫=== ⎪∂⎝⎭⎛⎫∂=-== ⎪∂⎝⎭1.3在0℃和1p n 下，测得一铜块的体胀系数和等温压缩系数分别为α = 4.85*10-5 K -1和κT =7.8*10-7 p n -1，α和κT 可近似看作常量。

今使铜块加热至10℃，问： （1）压强要增加多少p n 才能使铜块体积不变？（2）若压强增加100p n ，铜块体积改变多少？ 【解法一】（1）铜块体积不变时，压强仅是温度的函数，故d d V p p T T∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭，又 T V T ppp VT T V ακ∂⎛⎫ ⎪∂∂⎛⎫⎝⎭== ⎪∂∂⎛⎫⎝⎭ ⎪∂⎝⎭，所以d d Tp T ακ=，积分得： 5n 71n48510106227810..T p T p p ακ∆∆---⨯==⨯=⨯ （2）22211121d d d d -d d d -d d d d )ln T p T T V T p T V T p T V V V T p V T V p T p VT p V V T p V VT p V ακακακακ∆∆⎛⎫∂∂⎛⎫=+= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭==-=-⎰⎰⎰ 因α和κT 很小，而ΔT 和Δp 不甚大，故上式右端近于零，从而有下列近似：22111lnV V V V V -≈，即体积变化率 5744851010781010040710...T VT p Vακ∆∆∆---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯【注】以上解法中数学、物理概念严格，逻辑清楚，同学们在解题时应借鉴。

同时该法具有普遍适用性，不依赖于两个系数是否很小，是否为常量。

此外，该解法不依赖于物态方程是否能记住。

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P162、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-P624、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P808、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P829、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。

（完整版）⼯程热⼒学本科⽣期末复习题2答案⼀判断题1.均匀则⼀定平衡。

反之平衡也⼀定均匀；（×）2.稳定状态⼀定是平衡状态；（×）3.判断⼀个热⼒过程是否可逆的条件是准平衡过程且⽆耗散效应；（√）4.焓只有在流动⼯质中才存在；（×）5.对于定压过程热⼒学第⼀定律的表达式可写为h=；（√）q?6.闭⼝热⼒系吸收⼀定热量后，其熵⼀定增⼤；（√）7.⽤压⼒表可以直接读出绝对压⼒值；（×）8.⾃发过程为不可逆过程，⾮⾃发过程必为可逆过程；（×）9.?=v pdw可⽤于准平衡过程求功量；（×）10.热⼒系没有通过边界与外界交换能量，系统的热⼒状态也可能变化；（×）11.初、终态相同的热⼒过程，不可逆过程的熵变⼤于可逆过程的熵变；（×）12.任意可逆循环的热效率都是ηt=1-T2/T1；（×）13.经不可逆循环，系统和外界均⽆法完全恢复原态；（×）14.理想⽓体的C p,C v值与⽓体的温度有关，则它们的差值也与温度有关；（×）15.⽓体的⽐热可以从-∞变化到+∞的任何值；（×）16.理想⽓体的⽐热容与⼯质、温度和过程有关；（√）17.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；（×）18.理想⽓体的的焓只和温度有关，是状态参数，⽽实际⽓体的焓不是状态参数；（×）19.⼯质稳定流经热⼒设备时，所做的技术功等于膨胀功减去流动功；（√）20.多变过程即任意过程；（×）21.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满⾜022.定温压缩是压⽓机最理想的⼯作模式；（√）23.余隙容积的存在是耗功量增⼤；（×） 24.制冷系统的制冷系数肯定⼤于1；（×）25.三种动⼒系统中蒸汽动⼒系统的效率是最⾼的，因为其最接近卡诺循环；（×）26.绝热节流的温度效应可⽤⼀个偏导数来表征，这个量称为焦⽿-汤姆逊系数。

判断题1.气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加；（ ×）2.两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。

（×）3.闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（×）4.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；（ ×）5.压力表读值发生变化 , 说明工质的热力状态也发生了变化。

( × )6.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。

（×）7.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。

( √ )8.气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

( × )9.混合气体中容积成分较大的组分 , 则其摩尔成分也较大。

( √ )10.对工质加热，其温度反而降低是不可能的。

( × )11.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（√ ）。

12.可逆过程一定是准静态过程；（√ ）13.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。

( × )14.理想气体不可能进行吸热而降温的过程。

（ ×）15.可逆绝热过程即等熵过程；反之，等熵过程必为可逆绝热过程。

（√ ）16.沸腾状态的水总是烫手的。

（ ×）17.容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。

（ ×）18.热量不可能从低温热源传向高温热源；（ ×）19.当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽；（ ×）20.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。

（ ×）21.孤立系的热力状态不能发生变化。

（ ×）22.湿空气的相对湿度盐越大，空气中水蒸气的含量就越大。

（ ×）23.湿空气的相对湿度全愈大，其中水蒸气分压力也愈大。

（√ ）24.未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。

（√ ）25.用压力表可以直接读出绝对压力值。