工程热力学题[1]

南昌大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题（答案及评分标准）报考专业：______________________ 考试科目：工程热力学 ( )一、判断题（每题2分，共20分。

正确的打“√”，错误的打“×”）1. 水蒸气在定温过程中温度不变,则其热力学能也不变。

（×）2. 熵增加的过程即为不可逆过程。

（×）3. 不存在400℃的液态水。

（√）4. 湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。

（×）5. 经不可逆循环，系统与外界均无法恢复原状态。

（×）6. 理想气体只有取定比热容，才能满足迈耶公式。

（×）7. 闭口绝热系的熵不可能减少。

（√）8. 一切不可逆循环的热效率。

（×）9. 若收缩喷管进口截面参数不变，背压提高，则喷管流量下降。

（×）10. 从热力学角度看，用电加热取暖比用煤燃烧取暖合理，因煤的不完全燃烧会带来损失，而电能可100％地转变为热量。

（×）二、选择题（每题3分，共30分。

每个题目只有一个选项最符合题意，请将其序号填在括号内）1. 闭口系统经历一可逆变化过程，系统与外界交换功量10KJ，热量-10KJ，则系统熵变。

（ B ）A．大于0 B. 小于0 C.等于0 D.无法确定2. 可逆过程一定是（ D ）A．非平衡过程 B. 存在着损耗的准静态过程C. 等温传热过程D. 准静态过程3. 质量不可能改变的系统是( A )A．闭口系统 B. 开口系统 C. 绝热系统 D.以上全部是4. 在保温良好，门窗密闭的房间内，启动一台打开门的冰箱，经过一段时间运行，则室温将（B）A．降低 B. 升高 C. 不变 D. 不确定5. 在不可逆过程中，系统的熵（D）A．增大 B. 减少 C. 不变 D.不确定6. 适用于（B）A. 理想气体、闭口系统、可逆过程B. 理想气体、定比热容、闭口系统、可逆过程C. 任意气体、闭口系统、任意过程D. 任意气体、定比热容、闭口系统、可逆过程7. 湿空气加热，从状态1变化到状态2，其相对湿度（C）A． B. C. D.8. 某理想气体自状态1经历可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体（B）A. 压力升高、比体积增大、对外做正功、多变指数n为正；B. 压力降低、比体积增大、对外做正功、多变指数n为正；C. 压力降低、比体积减小、对外做负功、多变指数n为正；；D. 压力升高、比体积减小、对外做负功、多变指数n为负；9. 未饱和湿空气是指（A）A. 湿空气中水蒸气的分压力小于与干球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气；B. 湿空气中水蒸气的分压力小于与湿球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气；C. 湿空气的压力达到与干球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气；D. 湿空气的压力小于与湿球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气。

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（ B ）。

(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 ）.（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 )。

（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 ）.（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．（ C ）过程是可逆过程。

工程热力学复习题第一部分 选择题001.绝对压力为P ，表压力为P g 真空为P v ，大气压力为P b ，根据定义应有A ．P ＝P b - P vB ．P ＝P b - P gC ．P ＝P v -P bD ．P ＝P g - P b002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态，则此过程可属于A ．平衡过程B ．静态过程C ．可逆过程D ．准平衡过程003.有一过程，如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态，且消除了正向过程给外界留下全部影响，则此过程属于A ．平衡过程B ．准静态过程C ．可逆过程D ．不可逆过程004.物理量 属于过程量。

A ．压力B ．温度C ．内能D ．膨胀功005.状态参数等同于A ．表征物理性质的物理量B ．循环积分为零的物理量C ．只与工质状态有关的物理量D ．变化量只与初终态有关的物理量006.热能转变为功的根本途径是依靠A ．工质的吸热B ．工质的膨胀C ．工质的放热D ．工质的压缩007.可逆循环在T －s 面上所围的面积表示A ．循环的吸热量B ．循环的放热量C ．循环的净功量D ．循环的净热量008.热力系储存能包括有A ．内能B ．宏观动能C ．重力位能D ．推动功009.只与温度有关的物质内部的微观能量是A ．内能B ．内热量C ．内位能D ．内动能010.构成技术功的三项能量是宏观动能增量，重力位能增量和A ．内功B ．推动功C ．膨胀功D ．压缩功011.如图所示，工质在可逆过程1～2中所完成的技术功可以可用面积A ．e+dB ．a+bC ．a+eD ．b+d012.技术功W t 与膨胀功W 的关系为A ．w t ＝w+ p 1v 1- p 2v 2.B ．w t ＝w+ p 2v 2- p 1v 1-C ．w t ＝ w+ p 1v 1D ．w t ＝ w+ p 2v 2013.当比热不能当作定值时，理想气体的定压比热A ．C p ＝p T u ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂B ．C p ＝p T h ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C ．C p ＝dT duD ．C p ＝dTdh 014..理想气体的定容比热C v 与比热比κ，气体常量R 的关系为C vA ． 1+κRB ．1-κκRC ．1-κRD ．1+κκR016. 利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为A ．21t pm t c (t 2-t 1)B ．()dt et bt a ⎰++2C ．(20t pm c -10t m C )(t 2-t 1)D ．20t pm c t 2- 10t pm c t 1017.理想气体任何过程的内能变化量，如比热不能当作定值，应该是A ．Δu =21T v T c dT ⎰ B ．Δu =21T p T c dT ⎰ C ．Δu=C v (T 2-T 1) D ．Δu=C p (T 2-T 1)018.同一理想气体分别经可逆和不可逆过程实现相同的温度变化，则Δu 12（可逆）A ．大于Δu 12（不可逆）B ．小于Δu 12（不可逆）C ．等于Δu 12（不可逆）D ．可以大于也可以小于Δu 12（不可逆） 019.理想气体不可逆过程中熵变化量A ．无法计算B ．大于相同初终态可逆过程的熵变量C ．可以用Δs ＝ ⎰T qD ．可以用Δs ＝⎰T q020.在T －s 图上，理想气体定容线的斜率等于 A ．R T B ．v c T C ．s T D ．R T k )1(- 021.理想气体定温过程的热量q 等于A ．c n ΔTB ．w tC ．T ΔsD ．w 022.理想气体可逆绝热过程中，焓变化Δh 等于A ．1-k kR （T 2－T 1） B ． c v （T 2－T 1） C ．－⎰21pdv D ．⎰21vdp 023.理想气体多变过程内能变化Δu 等于A ．c n ΔTB ．c v ΔTC ．c p ΔTD ．R ΔT024.理想气体多变过程的膨胀功w 等于A ．1-n R (T 1-T 2) B ．1-n R (T 2-T 1) C ． 1-n nR (T 1-T 2) D ．1-n nR (T 2-T 1) 025. 多热源可逆循环工质的最高温度为T 1，最低温度为T 2，平均吸热为1T ，平均放热温度为2T ，则其循环热效率为A ．1-12T TB ．1－12T TC ．1- 2211T T T T --D ．1- 1122T T T T --026. 对于可逆循环，⎰T q δA ．>0B ．=0C ．<0D ．＝⎰ds 027.不可逆循环的⎰T q δA ．>0B ．=0C ．<0D ．≤0 028. 自然过程A ．都是使能量品质下降的过程B ．都是非自发过程C ．都是自发过程D ．都是不可逆过程029.理想气体经可逆定容过程从T 1升高到T 2，其平均吸热温度12T ＝ ........A ．(T 2-T 1)/ln 12T TB ．C v (T 2-T 1)/ln 12T T C ．(T 2-T 1)/ C v ln 12T T D ．221T T + 030.1～A ～2为不可逆过程，1～B ～2为可逆过程，则A ．⎰21A T q δ>⎰21B Tq δ B ．⎰21A T q δ=⎰21B T q δ C ．⎰21A T q δ<⎰21B T q δ D ．⎰21A ds ＝ ⎰21B ds 031.热从高温物体传向低温物体属于A ．可逆过程B ．不可逆过程C ．自然过程D ．自发过程032.自然现象的进行属于A ． 可逆过程B ．不可逆过程C ．具有方向性过程D ．自发过程033.热力学第二定律揭示了A ．实现热功转换的条件B ．自发过程的方向性C ．能量总量的守恒性D ．能量自发地贬质性034.能量质变规律指出A ．自发过程都使能量的品质降低B ．凡是能质升级的过程都不能自发地进行C ．非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程D ．孤立系统的熵如有变化，将使能质降低035.克劳休斯关于热力学第二定律的表述说明A ．热不能从低温物体传向高温物体B ．热只能从高温物体传向低温物体C ．热从低温物体传向高温物体需要补偿条件D ．热只能自发地从高温物体传向低温物体036.对卡诺循环的分析可得到的结论有:A ．提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率B ．单热源热机是不可能实现的C ．在相同温限下，一切不可逆循环的热效率都低于可逆循环D ．在相同温限下，一切可逆循环的热效率均相同037.卡诺循环是A ． 由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环B ．热效率最高的循环C. 热源与冷源熵变之和为零的循环D ．输出功最大的循环038. A 是可逆机，B 是不可逆机。

填空题：1.根据是否有能量传递和物质交换的情况，可以将热力系分为（）热力系和（）热力系。

2.热力系统与外界通过边界进行能量交换和（）交换，而能量交换又可分为（）交换和（）交换。

3.测得容器的表压力p e=75kPa，大气压力p a=0.098MPa，则容器内的绝对压力为（）kPa。

4.测得容器的真空度压力p v=75kPa，大气压力p a=0.098MPa，则容器内的绝对压力为（）kPa。

5.气体的温度为20℃，那么该系统内气体的热力学温度为( )K。

6.气体的温度为-20℃，那么该系统内气体的热力学温度为( )K。

7.理想气体在一热力过程中，其热力学能增加 50J ，同时外界对系统做功为 100J 。

则该热力系统传给外界的热量为 ( ) J 。

8.一稳定流动开口系，从外界吸收热量 500J ，开口系进出口焓差为 300J，则该热力系对外界所作的技术功为( )J。

9.熵可用来对热力过程进行热量分析，在热力过程中如果△s>0,说明该过程是（）的；如果△s< 0,说明该过程是（）的。

10.物体温度升高 1℃所需要吸收的热量称为该物体的（）11.物质由液态转变为气态的相变过程为汽化过程，通常分为（）和（）两种不同的形式。

12.物质由气态转变为液态的相变过程为（）。

13.湿蒸汽是（）和（）的混合物，未饱和湿空气是（）和（）的混合物，饱和湿空气是（）和（）的混合物。

14.当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为( )。

15.当湿蒸汽的干度 x ＝ 1 时，工质为 ( ) 状态。

16.相对湿度是湿空气的绝对湿度和同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比。

相对湿度等于0时是（）；等于1时是（）。

17.含湿量d指1kg（）所带有水蒸气的质量。

18.四个基本热力过程，分别是（）过程，（）过程，（）过程，（）过程。

19.在定容过程中，气体吸热，温度（），压力（），熵（）。

20.在定压过程中，气体放热压缩外界对其做功，温度（），熵（）。

工程热力学习题集(含答案)2022秋季学期使用,工科学生。

1典型题解【答】闭口系是与外界无物质交换的系统。

开口系是与外界有物质交换的系统。

孤立系是与外界无任何相互作用的系统，即既没有物质交换也没有能量交换。

绝热密闭容器内的气体就可以看成是一个孤立系。

【例1.3】若容器中气体的绝对压力保持不变，压力比上的读数会改变吗？为什么？【答】会改变。

因为环境压力可能会发生改变。

【例1.4】有一用隔板分开的刚性容器，两边盛有压力不同的气体，为测量压力，共装有A、B、C压力表，如图1-5所示。

A表读数为4bar，B表读数为1.5bar，大气压力为1bar，求C表读数为多少？图1-5【解】依题意，有pg,B=pIpIIpg,C=pIpbpg,A=pIIpb解得pg,C=pg,A+pg,B=5.5MPapI=pg,C+pb=6.5MPap=p+p=5Mpag,AbII【例1.5】如图1-6所示的圆筒容器，表A的读数是360kPa，表B的读数是170kPa，表示室Ⅰ压力高于室Ⅱ的压力。

大气压力为1.013某105Pa。

试：(1)分析A、B、C是压力表还是真空表？(2)求真空室以及室Ⅰ和室Ⅱ的绝对压力；(3)表C的读数。

2022秋季学期使用,工科学生。

图1-6【解】依题意，有p0+99kPa=101.3kPa，故真空室压力为p0=2.3kPa。

另外有pg,A=pIp0pg,B=pIpIIp=ppII0g,C解得pg,C=pg,Apg,B=190kPapI=pg,A+p0=362.3kPap=p+p=192.3kpag,C0IIA、B、C均是压力表，而非真空表。

【例1.6】平卧的圆柱形容器内盛有某种气体(如图1-7)，其一端由一无摩擦的活塞密封，活塞后有弹簧使两侧保持力平衡。

在容器另一端缓慢加热，使容器内气体压力由p1=0.1013MPa慢慢升高到p2=0.3039MPa。

已知：弹簧的弹性模数Κ=1某10N/m，弹簧遵循虎克定律；活塞的截面积A=0.1m；当地大气压力为pb=0.1013MPa。

工程热力学试卷(01)一、问答题（每题5分，共25分）1. 在p-v 图及T-s 图上画出空气的n =1.2的膨胀过程1-2和n =1.6的压缩过程1-3，并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小。

2. 若分别以某种服从p (v -b)=R g T 的气体（其中b 为物性常数）和理想气体为工质在两个恒温热源和之间进行卡诺循环，试比较哪个循环的热效率大一些，为什么？3. 下面的说法是否正确，为什么？ “若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的ΔS'必大于可逆途径ΔS ”4. 空气在气缸内经历不可逆过程,内能减少12kJ,对外作功10kJ,试分析空气的熵变有哪几种可能性？为什么？5. 提高活塞式内燃机循环热效率的热力学措施有哪些？其热力学依据是什么？二、计算题（共75分）1. 人体热量的消耗率通常为356kJ/h,在作激烈运动时则达628kJ/h 。

在热天皮肤经由汗的蒸发来散热,若汗的蒸发在定压且与皮肤相同温度(27℃)下进行,问运动时多余热量需每小时蒸发多少汗才能排出？（10分）已知：t =26℃： h'=108.95 kJ/kg 、h "=2548.6 kJ/kg ； t =28℃：h'=117.31 kJ/kg 、h "=2552.3 kJ/kg2. 容积V =0.5m 3的空气初压=0.3MPa,初温=150℃,经膨胀过程到终态=0.08MPa,=20℃,求过程中热力学能,焓及熵的变化量。

空气作为理想气体,其比热容可取定值, 气体常数=287J/(kg·K)；=1005 J/(kg·K)。

（10分）3. 刚性容器内有2kg,35℃,2MPa 的氮气,向容器内注入适量的氧气,使容器内压力达3MPa,若过程中温度维持不变,求加入氧气的质量。

氧气比热容取定值, 气体常数=260J/(kg·K)、=917J/(kg·K)；氮气比热容取定值, 气体常数=297J/(kg·K) ；=1038J/(kg·K)。

一、单项选择题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 qB ．⎰⎰<∂ds T qC ．⎰⎰=∂ds T qD ．⎰⎰≥∂ds Tq3．比热容c p 为定值的冷热流体，热流体T 1，冷流体T 2，定压混合后的温度为T ，其每公斤热流体熵的变化量为（ A ） A．1p T T lnc s =∆ B ．12p T T lnc s =∆C ．1212p P PRln T T ln c s +=∆ D ．TQs =∆4．在理想气体的多方程中，多方指数n 取实数值的范围是（B A ．k n≤∞＜－ B ．+∞<∞n ＜－ C ．+∞<n 0＜ D ．+∞<≤n 05．用干湿温度计测量未饱和湿空气的露点时，湿球温度t w ，干球温度t 和露点t DP 之间的关系是（A ） A ．t DP <t w <t B ．t DP >t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t6．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 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。