工程热力学本科生期末复习题答案定稿版
- 格式:docx
- 大小:557.54 KB
- 文档页数:17
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》期末复习题库及答案第一章1.把热量转化为功的媒介物称为DA.功源 B.热源 C.质源 D.工质4.工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有AA.燃气 B.润滑油 C.水 D.天然气5.工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有 AA.氟里昂气 B.润滑油 C.水 D.天然气7.下列哪一项不是与系统发生作用的外界A.功源 B.热源 C.质源 D.工质8.封闭系统是指的系统A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换C.与外界既没有物质交换也没有热量交换 D.与外界没有功交换9.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.与外界有功交换10.孤立系统是指的系统A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换C.与外界没有功交换D.A+B+C 13.蒸气压缩制冷系统是A.绝热系统 B.孤立系统C.封闭系统 D.开口系统16.强度量与系统的质量,可加性A.有关/不具有 B.无关/不具有 C.有关/具有 D.无关/具有20.从绝对真空算起的压力为A.表压力B.绝对压力 C.真空度 D.标准压力24.工质的热力状态参数中,可直接测量的参数是A.压力 B.内能 C.焓 D.熵29.如某阀门后的表压力为0.5个大气压,则该处的绝对压力应为A.5 B.1.5 C.0.4 D.0.530.若真空度为0.2个大气压,则该处的绝对压力应为个大气压A.2 B.1.2 C.0.8 D.0.231.若真空度为0.2个大气压,则该处的表压力应为个大气压A.2 B.1.2 C.-0.8 D.-0.233.若大气压力为0.1 MPa,容器内的压力比大气压力低0.006MPa,则容器内的A.表压力为0.094MPa B.绝对压力为0.094MPaB.真空度为0.106MPa D.表压力为0.106MPa34.若大气压力为0.1 MPa,容器内的压力比大气压力高0.004MPa,则容器内的A.表压力为0.096 MPa B.绝对压力为0.096MPaC.真空度为0.104MPa D.绝对压力为0.104MPa37.当理想气体的密度不变而压力升高时,其比容A.增大 B.减小C.不变 D.不一定38.当理想气体的比体积不变而压力升高时,其密度A.增大 B.减小C.不变 D.不一定39.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43.不考虑化学反应和电磁效应的热力学系统,过程的不可逆因素主要有A.耗散效应 B.有限温差下的热传递 C.自由膨胀 D.A+B+C44.在刚性容器中,一定质量的空气被3000C的热源从1000C加热到300 0C,此过程是A.可逆的 B.不可逆的 C.定容可逆的 D.等压不可逆的45.经过一个不可逆过程后,工质不能恢复原来状态,该说法A.正确 B.错误 C.有一定道理 D.不定46.系统进行了一个过程后,如不能使沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过程为不可逆过程 A.系统 B.外界C.系统和外界 D.系统或外界47.在压容图上,准静态过程用一条连续曲线表示,非准静态过程用一条连续曲线表示A.可以/可以 B.可以/不可以 C.不可以/可以 D.不可以/不可以54.功状态参数,温度状态参数A.是/不是 B.不是/是 C.是/是 D.不是/不是55.功系统的状态参数,它系统状态变化过程的函数A.是/不是 B.不是/不是 C.是/是D.不是/是56.热量系统的状态参数,它系统状态变化过程的函数A.是/不是 B.不是/不是 C.是/是 D.不是/是57.在p-v图上,某比容减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.做的膨胀功的大小B.消耗的外界功的大小 C.做的技术功的大小 D.消耗的热量58.在T-s图上,某熵增加的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.吸收的热量 B.对外做的功量 C.放出的热量 D.消耗的外界功量59.在p-v图上,一个比容减少的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热 C.对外做功D.消耗外界功60.在p-v图上,某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的A.功的交换量 B.热量的交换量C.内能的变化量 D.能量的交换61.在图上,某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的功的交换量A.T-s B.p-v C.h-s D .p-h62.在T-s图上,某熵减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.吸收的热量 B.对外做的功量C.放出的热量 D.消耗的外界功量63.在T-s图上,一个熵增加的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热 C.对外做功 D.消耗外界功64.在p-v图上,一个比容增加的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热C.对外做功 D.消耗外界功65.在p-v图上的任意一个正循环,其压缩功膨胀功A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定66.在p-v图上的任意一个,其膨胀功小于压缩功A.正循环B.逆循环 C.循环 D.无法确定67.工质经过一个循环,又回到初态,其温度A.增加 B.减少C.不变 D.变化不定68.如循环的目的是向高温热源供热,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.正循环 D.热泵循环69.如循环的目的是从低温热源吸热,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.正循环 D.热泵循环70.如循环的目的是将热能持续地转化为机械能,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.逆循环 D.热泵循环第二章1.热力学第一定律的实质是A.质量守恒定律 B.机械能守恒定律C.能量转换和守恒定律 D.卡诺定理2.热力学第一定律阐述了能量转换的A.方向 B.速度 C.限度D.数量关系3.气体的热力学能包括分子具有的A.移动动能 B.转动动能 C.振动动能 D.A+ B+ C4.气体的内能包括分子具有的A.压力能B.转动动能 C.耗散动能 D.A+B18.工质经过一个循环,又回到初态,其焓值A.增加 B.减少 C.不变 D.变化不定19.工质经过一个循环,又回到初态,其值不变的是A.焓 B.功 C.热量 D.A+B+C20.dq=du+dw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21.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=∆+⎰的适用范围是22.q u pdvA.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26.dq=dh-vdp的适用范围是A.理想工质、封闭系统 B.任意工质、封闭系统C.理想工质、开口系统D.任意工质、任意系统27.dq=du+pdv的适用范围是A.开口系统、可逆过程B.任意系统、可逆过程C.开口系统、任意过程 D.封闭系统、任意过程dT+pdv适用于工质,过程28.dq=cvA.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆29.dq=du+dw适用于工质过程A.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆30.dq=du+pdv适用于工质,过程A.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆第三章3.下列哪一种气体可看作理想气体A.湿空气 B.水蒸气 C.R12蒸气D.R22蒸气4.可看作理想气体的是A.制冷装置中的R12蒸气 B.房间内空气中的水蒸气C.锅炉中的水蒸气 D.汽轮机中的水蒸气5.在理想气体的状态方程pv=RT中,只与气体的种类有关A.p B.v C.R D.T6.一定质量的理想气体在等压作用下,温度从127℃上升到227℃,其比容等于原来的A.4/5 B.5/4 C.127/227 D.227/1277.一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下,若压力表的读数从0.5 MPa下降到0.4MPa,其比容等于原来的A.5/4 B.4/5 C.6/5 D.5/68.一定质量的理想气体在定容条件下,温度从27 0C上升到1270C,其压力等于原来的A.4/3 B.3/4 C.127/27 D.27/12714.空气或燃气的定压比热与定容比热之差等于——kJ/(kg·K)A.28.7 B.287 C.1.4 D.0.28715.空气或燃气的定压比热与定容比热之差等于空气或燃气的A.对外做功量 B.对外放热量C.气体常数 D.内能增加量16.理想气体比定压热容与定容比热之比为A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于等于117.空气或燃气的比定压热容与定容比热之差等于空气或燃气的A.吸热量 B.放热量C.气体常数 D.体积增加量18.空气或燃气的定压比热是定容比热的倍A.1.4 B.1.5 C.1.6 D.1.726.工质经过一个循环,又回到初态,其熵A.增加 B.减少 C.不变 D.变化不定27.某封闭系统经历了一不可逆过程后,系统向外界放热45 kJ,同时对外界作功为10 kJ,则系统的熵的变化量为A.零 B.正 c.负D.无法确定28.国际单位制中,kJ/K是的单位A.压力B.熵 C.比容 D.比焓29.某封闭系统经历了一不可逆过程后,系统向外界放热20 kJ,同时对外界做功为10kJ,则系统熵的变化量为A.零 B.正 C.负D.无法确定30.理想气体可逆吸热过程中,下列哪个参数一定是增加的A.内能B.熵 C.压力 D.温度31.理想气体可逆放热过程中,工质的熵A.增加B.减小 C.不变 D.无法确定32.理想混合气体的压力等于各组成气体在具有与混合气体相同温度、相同容积时的分压力A.之差 B.之乘积C.之和 D.之中最大的一个33.理想混合气体的密度等于各组成气体在具有与混合气体相同温度、相同压力时的密度A.之差 B.之乘积 C.之和 D.之中最大的一个=0.8kJ/(kg·℃)]被压缩过程中,接受外界功90kJ/kg,温度上升80℃,此过程中,34.某理想气体[cvm该气体将对外界放热 kJ/kgA.26 B.64 C.154 D.都不对=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,对外界放热32 kJ/kg,对外界做功40kJ/kg,此35.某理想气体[cvm过程中,该气体温度将下降℃A.80 B.90 C.82 D.都不对=0.8kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,对外界做功70kJ/kg,温度下降50℃,此过程中,该气36.某气体[cvm体将从外界吸热 kJ/kgA.30 B.40 C.110 D.都不对=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,从外界吸热16 kJ/kg,对外界做功80kJ/kg,此过程中,37.某气体[cvm该气体温度将下降℃A.51.2 B.80 C.48 D.都不对43.理想气体放热过程,当消耗外界功时,其温度A.升高 B.降低 C.不变D.不一定44.理想气体吸热过程,当消耗外界功时,其温度A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定46.在理想气体的可逆过程中,若温度、压力时,则该过程一定为加热过程A.升高/降低 B.升高/升高 C.降低/升高 D.降低/降低51.理想气体放热过程,当温度不变时,该过程是过程A.对外做功过程 B.定容过程 C.消耗外界功过程 D.不一定52.理想气体吸热过程,当温度不变时,该过程是A.对外做功过程 B.定容过程 C.消耗外界功过程 D.不一定53.理想气体加热过程中,若工质温度下降,则其膨胀功一定A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不一定54.理想气体放热过程,当温度不变时,其膨胀功WA.大于零 B.小于零 C.等于零 D.大于零或小于零55.在理想气体的放热过程中,若工质温度上升,则其膨胀功一定A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不一定第四章5.理想气体等温过程中吸入的热量对外做的功量A.大于 B.等于 C .小于 D.无法确定8.在定温过程中,技术功是膨胀功的倍A.0 B.1 C.k D.29.在定温过程中,空气吸收的热量有转化为内能增加量A.0 B.50%- C.86.3% D.100%10.在定温过程中,空气吸收的热量有转化为对外做功量A.28.6% B.50% C.71.4% D.100%17.理想气体工质的放热、膨胀过程,该多变过程的多变指数A.n<0 B.0<n<l C.1<n<k D.n>k18.理想气体工质的压缩、降温、降压过程,该多变过程的多变指数A.n<0 B.0<n<l C.1<n<k D.n>k20.在多变指数n=0.4的多变过程中,空气吸收的热量有转化为对外做功量 A.28.6% B.40% C.71.4% D.100%21.理想气体过程方程为pv n=常数,当n=0时,其热力过程是A.等容过程B.等压过程 C.等温过程 D.绝热过程22.理想气体过程方程为pv n=常数,当n= k(绝热指数)时,其热力过程是A.等容过程 B.等压过程 C.等温过程 D.绝热过程23.理想气体绝热过程的比热容为A.cv B.cpC.∞ D.零24.理想气体定温过程的比热容为A.cv B.cpC.∞ D.零31.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热压缩,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度降低 D.气体吸热,温度升高34.对理想气体,下列过程的比容是减少的A.绝热压缩 B.绝热膨胀 C.定压加热 D.定温加热37.在p-v图上,更陡一些,在T-s图上,更陡一些A.绝热线/定容线 B.绝热线/定压线 C.定温线/定容线 D.定温线/定压线38.下列哪种情况气体的内能减少A.绝热压缩B.绝热膨胀 C.定温膨胀 D.定温压缩39.下列哪种情况气体的内能增加A.绝热压缩 B.绝热膨胀 C.定温膨胀 D.定温压缩40.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热压缩,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度降低 D.气体吸热,温度升高41.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热膨胀,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度升高 D.气体吸热,温度升高42.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体放热,压强增大 B.气体放热,温度不变C.定温放热,压强增大D.定温压缩,气体吸热第五章129.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是A.混合加热循环 B.定容加热循环 C.定压加热循环 D.卡诺循环130.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是A.柴油机工作循环 B.二次回热循环 C.逆卡诺循环 D.蒸汽动力循环133.热力学第二定律并没有阐明能量转换的A.条件 B.限度 C.速度 D.方向134.工质经卡诺循环后又回到初始状态,其内能A.增加 B.减少C.不变 D.增加或减少135.卡诺循环的热效率仅与下面哪项有关A.高温热源的温度B.高温热源的温度和低温热源的温度C.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质的性质122.用热泵给房间供暖,经济性比用电炉直接取暖A.好B.坏 C.相等 D.不一定136.提高制冷系数的最佳措施是A.提高冷凝温度,降低蒸发温度 B.提高冷凝温度,提高蒸发温度C.降低冷凝温度,提高蒸发温度 D.降低冷凝温度,降低蒸发温度137.从逆卡诺循环可以看出,同时提高蒸发温度和冷凝温度可以制冷系数 A.降低 B.提高 C.不改变 D.无法确定138.理想气体在高温热源温度TH 和低温热源温度TL之间的逆向卡诺循环的制冷系数为A.(TH +TL)/THB.TH/(TH- TL) C.TL/(TH- TL) D.(TL-TH)/TH139.理想气体在高温热源温度TH 和低温热源温度TL之间的卡诺循环的热效率为A.(TH -TL)/THB.TH/(TH- TL) C.TL/(TH- TL) D.(TL-TH)/TL142.热力学第二定律可以这样表述A.热能可以百分之百的转变为功B.热能可以从低温物体自动地传递到高温物体C.使热能全部而且连续地转变为机械功是不可能的D.物体的热能与机械功既不能创造也不能消灭143.下述哪一机械的工作原理是逆卡诺循环的应用A.蒸汽机 B.热机 C.锅炉 D.制冷装置145.卡诺循环是由哪两种过程组成的A.等温过程和定压过程 B.等温过程和定容过程C.等温过程和绝热过程 D.绝热过程和定容过程146.逆卡诺循环是在哪一个过程从外界吸热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程147.理想气体绝热过程中,工质的熵的变化量A.大于零 B.小于零 C.等于零D.大于等于零148.卡诺循环热效率的范围是A.大于1 B.大于零,小于1 C.大于零 D.小于零149.逆卡诺循环制冷系数的范围是A.大于1 B.大于零,小于1 C.大于零 D.小于零153.卡诺循环的热效率与工质性能的优劣有直接关系,该说法A.完全正确 B.有一定道理C.完全错误 D有可能对167.卡诺循环是在哪一个过程从外界吸热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程168.逆卡诺循环是在哪一个过程向外界放热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程169.卡诺循环包括哪四个热力过程A.定容加热,定容放热,绝热膨胀,绝热压缩B.定温加热,定温放热,绝热膨胀,绝热压缩C.可逆定温加热,可逆定温放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩D.可逆定压加热,可逆定压放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩170.提高循环热效率的不正确的途径是A.尽量提高高温热源温度B.尽量降低低温热源温度C.尽可能使实际的热力循环接近理想卡诺循环D.尽量增大各种传热温差171.提高循环热效率的不正确的途径是A.尽量提高高温热源温度 B.尽量降低低温热源温度C.尽量减少各种摩擦损失D.尽量减小高低温热源温差第七章1.沸腾是指A.从液态物质转变为气态物质的过程 B.从气态物质转变为液态物质的过程C.在液体表面发生的汽化现象 D.在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象2.蒸发是指A.从液态物质转变为气态物质的过程 B.从气态物质转变为液态物质的过程C.在液体表面发生的汽化现象 D.在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象3.在任何温度下,由液态物质转变为气态物质的过程,称为A.汽化 B.蒸发 C.沸腾, D.A+B4.由气态物质转变为液态物质的过程称为A.结露 B.液化 C.凝结D.B或C5.饱和水蒸气和饱和水的混合物称为A.未饱和水B.湿蒸汽 C.过热蒸汽 D.干饱和蒸汽6.湿蒸汽的状态由决定A.温度与压力B.压力与干度 C.过热度与压力 D.过冷度与温度7.液面上饱和蒸汽压力所对应的沸腾温度称为A.露点 B.饱和温度 C.沸点 D.B或C8.要确定过热蒸汽的参数,除了知道其温度外,还必须知道其A.压力 B.温升 C.干度 D.过冷度9.要确定未饱和水的参数,除了知道其压力外,还必须知道其A.温度 B.温升 C.干度 D.过热度10.要确定饱和水的参数,除了知道其温度外,还需要知道其A.压力 B.过热度 C.干度D.不再需要12.在水蒸气的T-s图中,饱和蒸汽线右上方的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区13.在水蒸气的p-v图中,零度水线左侧的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区D.固体状态区14.过热蒸汽的过热度等于A.过热蒸汽温度 B.饱和温度 C.A+B D.A-B16.干度x=0的工质是指,A.未饱和液B.饱和液 C.湿饱和液 D.过热蒸汽17.干度x=l的工质是指A.饱和液 B.饱和蒸汽 C.湿饱和液 D.过热蒸汽22.水在定压汽化过程中,若其温度等于该压力下的饱和温度,则其处于状态A.饱和水 B.湿蒸汽 C.饱和蒸汽 D.或A或B或C25.某温度和压力下的过冷水,其温度其压力下的饱和温度,其压力其温度下的饱和压力、A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于 D.小于/小于31.在水蒸气的p-v图中,饱和水线和饱和蒸汽线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区32.在水蒸气的p-v图中,零度水线和饱和水线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区37.水在汽化过程中,若其压力高于其温度的饱和压力,则其处于状态A.过冷水 B.饱和水 C.饱和蒸汽 D.过热蒸汽38.水在汽化过程中,若其压力小于其温度的饱和压力,则其处于状态A.过冷水 B.饱和水 C.饱和蒸汽D.过热蒸汽39.水在密闭容器中定压加热汽化时,当最后一滴水也变成蒸汽时,这时容器内的蒸汽称为A.饱和蒸汽 B.未饱和蒸汽 C.过热蒸汽 D.过饱和蒸汽40.某温度和压力下的过冷水,其压力其温度下的饱和压力,其温度其压力下的饱和温度A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于 D.小于/小于41.在水蒸气的T-s图中,零度水线和饱和水线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区45.水的定压汽化过程经历了除以外的三个阶段A.定压升温阶段 B.定压预热阶段 C.定压汽化阶段 D.定压过热阶段52.不存在200 ℃的水,只存在200℃的水蒸气,此说法A.正确 B.错误 C.有一定道理 D.无法确定63.在压力为0.5 MPa时,饱和水的比焓为640.1 kJ/kg,饱和水蒸气的比焓为2748.1kJ/kg。
江苏科技大学《工程热力学》练习题参照答案第一单元一、判断正误并说明原因:1.给理想气体加热,其热力学能老是增添的。
错。
理想气体的热力学能是温度的单值函数,假如理想气体是定温吸热,那么其热力学能不变。
1.丈量容器中气体压力的压力表读数发生变化必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能够是气体的发生了变化,也能够是大气压力发生了变化。
2.在张口系统中,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,单位时间内互换的热量与功量不变,则该系统处在均衡状态。
错。
系统处在稳固状态,而均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.热力系统经过随意可逆过程后,终态 B的比容为 v B大于初态 A 的比容 v A,外界必定获取了技术功。
错。
外界获取的技术功能够是正,、零或负。
4.在朗肯循环基础上推行再热,能够提升循环热效率。
错。
在郎肯循环基础上推行再热的主要利处是能够提升乏汽的干度,假如中间压力选的过低,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,加入的热量其实不是所有用与膨胀做功,还使水蒸汽的热力学能增添。
7.余隙容积是必要的但又是有害的,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,防止了活塞随和门缸头的碰撞,保证了设施正常运行,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淆加热理想循环热效率高。
错。
在循环增压比同样吸热量同样的状况下,定容加热理想循环热效率比混淆加热理想循环热效率高;但是在循环最高压力和最高温度同样时,定容加热理想循环热效率比混淆加热理想循环热效率低。
9.不行逆过程工质的熵老是增添的,而可逆过程工质的熵老是不变的。
错。
熵是状态参数,工质熵的变化量仅与初始和终了状态有关,而与过程可逆不可逆没关。
昆明理工大学2012年《工程热力学》期末考试卷及答案考试科目:工程热力学 任课教师:包桂蓉一、填空题(本大题有9小题,每小题2分,共18分)1、相互接触的物体,若他们处于热平衡,则他们的___温度 __必相等.2、 已知湿蒸汽的干度为0.2,其中干饱和蒸汽的质量为6 kg ,则饱和液体的质量为 24 kg 。
3、工质绝对压力p 与大气压力pb及表压力pe或真空度pv的关系:当p〉pb时,p p p eb+=;当p <pb时,p p p vb-=.4、用实际气体在两个恒温热源T 1和T2进行一卡诺循环,则其热效率ηt=121T T T - 。
5、在相同温度的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都 相等 ,与可逆循环的种类 无关 。
6、空气的比定容热容c v 为718)(K kg J⋅,气体常数为287)(K kg J ⋅;其比定压热容c p =1005)(K kg J ⋅ 。
7、孤立系统是热力系统与外界无任何 能量 和__物质__交换的系统。
8、熵增加的过程 不一定 (填一定或不一定)是不可逆过程.9、抽气回热循环改善了朗肯循环,其根本原因在于 水蒸汽的平均吸热温度提高了//提高了循环热效率 。
二、名词解释(本大题有4小题,每小题3分,共12分)1、过热蒸汽:温度高于所处压力对应的饱和温度的蒸汽称为过热水蒸气。
// 对饱和蒸汽继续定压加热形成过热蒸汽。
2、闭口系统:热力系与外界无物质交换的系统。
// 与外界只有能量交换而无物质交换.3、系统储存能:是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。
// 系统中的热力学能、动能和势能.4、热力学第二定律的克劳修斯表述:不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化.// 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体.三、简答题(本大题有4小题,每小题5分,共20分)1、热力循环按循环效果及进行方向可分为哪两类?其各自的目的是什么? 答:按循环进行的方向和产生的效果分:正向循环与逆向循环 正循环:将热能转化为机械能。
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。
清华大学本科生考试试题专用纸(A )考试课程 工程热力学 20XX 年1月13日一、 简答题,简要说明理由(每题4分,共40分)1.说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
答:热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,1kmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。
反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。
1kmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
2.已知气体的温度、压力及临界参数,如何利用通用压缩因子图确定其比容。
答:知道,,,,c c T p T p 则可知 ,r r c cT p T p T p ==,然后由通用压缩因子图查得相应的压缩因子z ,可求得zRT v p=。
3.柴油机的热效率一般比汽油机高,其主要原因是什么?答:这是由于汽油机的压缩比远低于柴油机的压缩比,汽油机的热效率随压缩比降低而降低。
汽油机压缩比不能过高主要受制于汽油的自燃温度低,压缩比过高易引起爆燃。
4.已知房间内部墙面的温度为16︒C ,如果室内空气的温度为22︒C ,试问为防止墙表面凝结水珠,室内空气的相对湿度最大不应超过多少?答: 不超过,16,22s C s C p p ,s p 为水蒸汽的饱和压。
5.如果选取燃气轮机装置理想循环的最佳增压比,是否意味着可获得最高的循环热效率,为什么?答:不是。
最佳增压比对应的最大净功,并不是最高循环热效率。
6.对于2212CO O CO +→的反应,初时处于化学平衡状态,由于某种原因使得系统压力升高,请问化学平衡向正方向还是反方向移动,说明理由。
答:正方向。
因为根据平衡移动原理,反应平衡总是向削弱外界影响的方向移动。
7.提高燃气轮机动力循环热效率的措施有那些?提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施又有那些?答:提高燃气轮机循环效率的措施:提高增压比、采用回热、在回热基础上分级压缩中间冷却、在回热基础上分级膨胀中间再热。
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-P62pv=常数”来描述其过程特点。
4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n答:错误。
只有当npv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。
工程热力学期末试卷及答案一(是非题三(填空题(10分)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。
() 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(闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 2(______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。
() 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为__________。
k,14(理想气体的多变比热公式为_________ k,,Tp225(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) Tp,,111(卡诺定理: 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2((理想气体结果与所取系统的形式无关。
() 3(水蒸气的汽化潜热 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。
5(含湿量 () 五简答题(8分) x,17(对于过热水蒸气,干度() ttdwet、温度,试用H—d图定性的1.证明绝热过程方程式2.已知房间内湿空气的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,但最确定湿空气状态。
多增大到临界流量。
() 六(计算题(共54分) 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() 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tdd10(已知露点温度、含湿量即能确定湿空气的状态。
() 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c二(选择题(10分) cp,vpT,sV的定值比热容和[kJ/(kg?K)],并将此多变过程表示在图和图上1(如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()B。
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0<n<1 ;(√)22.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。
工程热力学期末考试试卷一、名词解释题(每题3分,共15分)1.热力系统:2.准静态过程:3.比热容:4.流动功:5.燧增原理:二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“T”,错的打“x”,每题1分,共1()分)1.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。
...................... ()2.经不可逆循环,系统无法完全恢复原态。
....................... ()3.闭口系统吸热后端必定增加,放热后端必定减少。
............... ()4.活塞式压气机应采用散热措施,使压缩过程接近定温过程。
....... ()5.热泵装置循环的制热系数8H越大,其制热量也越大。
............ ()6.逆向循环的性能系数小于或等于lo .............................................................. ()7.在图上定燧线的斜率比定温线的斜率大。
....................... ()8.卡诺循环是理想循环,一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。
……()9.对于任意系统,若从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的焙变必大于可逆途径的燧变。
...................................... ()10.可逆多变过程中,技术功W与膨胀功W之间存在关系W t=kW. ...... ()三、选择题(每小题2分,共20分)1.某可逆制冷机制冷系数等于4,则该制冷机作为热泵用时的制热系数为:(A 6;B 5;C 4; D无法确定2.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:()oA可逆绝热压缩过程;B不可逆绝热压缩过程;C边压缩边吸热过程;D边压缩边放热过程3.若活塞式内燃机三种理想循环的压缩比相同,则热效率()。
A.定容加热,混合加热,定压加热;B.定容加热<混合加热〈定压加热;C.定容加热二混合加热二定压加热;D.无法确定4.理想气体可逆吸热过程,下列哪个参数一定增加:()。
即或3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,4、功量:1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,3.125kJ/K 一.是非题(10分)1.力场作用,宏观热力性质 不随时间而变化的状态。
() 2.不管过程是否可逆,终态的焓差。
() 3.工质经历一可逆循环,其∮ds=0,其∮ds >0。
()4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=()5.对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,()6.对于过热水蒸气,干度1>x()7.在研究热力系统能量平衡时,存在下sur sys E E +=恒量,△sys sur 89101((2(A )pdv 12⎰(B )d pv ()12⎰(C )pdu 12⎰+p 1v 1-3.多级(共Z 级)压气机压力比的分配原则应是(A )βi=(PZ+1+P1)/Z (B )βi=(PZ+1/P1)(C )βi=PZ+1/P1(D )βi=(PZ+1/P1)/Z 4.工质熵减少的过程_________ (A )不能进行(B )可以进行 (C )必须伴随自发过程才能进行5.闭口系统功的计算式W=U1-U2_________ 适用于可逆与不可逆的绝热过程。
只适用于绝热自由膨胀过程。
只适用于理想气体的绝热过程。
只适用于可逆绝热过程。
三.填空题(10分)1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量 使其(B ) 。
;)23451达 1.67/kJ k ∆,因此该过程是可以实现的。
2的温度线,与相对湿度线点沿等焓线与温度值为t1可1V据2V即p:kJ:3,过程的压缩功为:104.5WU kJ =-∆=-2.解:(A )按照卡诺循环时,热效率为: 能够达到的最大的功为:(B )工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ,的情况下: 转变的功为: 3.答案:喉部截面积321.0=c f m 2,喷管出口的截面积20.438f =面处气体的温度为828.67K。
工程热力学复习题答案1. 什么是热力学第一定律?请解释其物理意义。
2. 描述热力学第二定律,并讨论其在实际工程应用中的重要性。
3. 解释熵的概念,并说明熵增原理在热力学过程中的作用。
4. 什么是理想气体状态方程?请写出其数学表达式。
5. 描述卡诺循环的工作原理,并推导其热效率的表达式。
6. 一个封闭系统中,1kg的理想气体从状态A(100kPa, 300K)通过绝热过程到达状态B(500kPa, 600K)。
求气体在过程中所做的功。
7. 一个蒸汽轮机的效率为40%,输入热量为10000kJ。
计算输出的机械功。
8. 描述湿蒸汽的焓熵图,并解释在该图上如何确定湿蒸汽的焓和熵。
9. 一个绝热容器中,1kg的氦气从300K压缩到600K。
如果压缩过程中气体的比热容为5.2kJ/kg·K,求压缩过程中气体所做的功。
10. 一个制冷循环的蒸发温度为-10°C,冷凝温度为30°C。
如果制冷剂的比热容为2.1kJ/kg·K,计算制冷剂在循环中每千克的质量流率下移走的热量。
11. 描述热力学第三定律,并讨论其在低温物理研究中的应用。
12. 一个气体在等压过程中从状态A(200kPa, 280K)到状态B (200kPa, 320K)。
如果气体的比热容Cp为1.0kJ/kg·K,计算气体在过程中吸收的热量。
13. 一个气体在等容过程中从状态A(300kPa, 300K)到状态B (300kPa, 350K)。
如果气体的比热容Cv为0.7kJ/kg·K,求气体在过程中所做的功。
14. 一个气体在等熵过程中从状态A(100kPa, 300K)到状态B (200kPa, 450K)。
如果气体的比热容Cp为1.0kJ/kg·K,求气体在过程中所做的功。
15. 描述热力学温标的转换关系,并给出从摄氏温标转换到绝对温标的公式。
《工程热力学》复习题一、选择题1、闭口系是指系统与外界()。
A、无功的交换B、无热量交换C、无质量交换D、无任何交换2、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()。
A、⊿S=0,⊿U=0;B、⊿S>0,⊿H=0;C、⊿S=0,⊿H=0;D、⊿S>0,⊿U=0。
3、q=cp⊿T+wt适用于()。
A、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。
4、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()。
A、降低;B、升高;C、不变;D、不定。
5、实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环的制冷系数之比称为()。
A.压缩比B.容积效率C.热力完善度D.能效比6、开口系是指系统与外界()。
A、有功的交换B、有热量交换C、有质量交换D、任意交换7、已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为()。
A.定压B.定温C.定体D.绝热8、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9、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10、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.大于等于二、判断题1、工质经过一个不可逆循环后,其熵不变()2、理想气体可以进行吸热而降温的过程()3、某一理想气体自状态1经历一个可逆多变过程到达状态2,其温度下降,熵增加,则气体压力降低,比容增大,对外作正功()4、系统熵增加过程必为不可逆过程()5、热力系统放热后,系统的熵一定减少()6、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率()7、沸腾状态的水总是很烫手的()8、在水蒸气h-s图上过热蒸汽区,水蒸气的等温线与等压线重合()9、湿空气的相对湿度越大,其水蒸气的分压力就越大()10、循环净功越大,则循环的热效率也越大()11、工质经过一个不可逆循环后,其熵不变()12、理想气体不可能进行吸热而降温的过程()13、某一理想气体自状态1经历一个可逆多变过程到达状态2,其温度下降,熵增加,则气体压力降低,比容增大,对外作正功()14、熵增过程即为不可逆过程()15、热力系统放热后,系统的熵一定减少()16、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率()17、沸腾状态的水总是很烫手的()18、在水蒸气h-s图上湿蒸汽区,水蒸气的等温线与等压线重合()19、湿空气的相对湿度越大,其含湿量就越大()20、制冷循环中,制冷量越大,则制冷系数越大()三、填空题1、基本热力学状态参数有:、、比容。
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 qd 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 pΔT=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。
25. 压缩过程耗功是体积膨胀功,压气机耗功是技术功;26.供热量一定,用电炉取暖与用热泵式空气取暖耗电量一样多。
27.渐缩喷管出口截面参数不变,背压提高,则喷管流量下降。
28.工质在变截面管道内流动,管道的最小截面即为临界截面。
工程热力学本科生期末复习题答案修订稿工程热力学本科生期末复习题答案Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】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0<n<="">22.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。
工程热力学本科生期末复习题答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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0<n<1 ;(√)22.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。
它是一个状态的单值函数。
实际气体节流后温度可能升高、降低或不变;(√)27.理想气体流过阀门,前后参数变化为Δs>0,ΔT=0;(√)28.对于缩放喷管,出口压力随着背压的变化而变化,故其流量也随着背压的变化而变化;(×)29.对于减缩喷管,当cr b p p ≤时,减低b p 流量保持不变;(√) 30.渐缩喷管出口气流的马赫数可以是任意非负数;(×) 31.喷管的流动过程中肯定能达到当地音速;(×)32.湿空气的相对湿度下降,湿空气中所含水分不一定减少;(√) 33.水蒸气的焓熵图上,湿蒸气区的等温线既为等压线,是一组斜率相同的倾斜直线;(×)34.对于饱和空气,d w t t t ==;(√)35.对未饱和空气进行降温,含湿量先保持不变,再降低;(√) 36.对于水(蒸汽),任意两个状态参数可确定其状态;(错) 37.相对湿度较高的空气,其露点温度也较高;(×)38.湿饱和蒸汽的焓等于饱和水的焓加上干度乘以汽化过程中1kg 饱和水变成干饱和蒸汽所吸收的热量;(√)39.过热蒸汽的温度总是大于未饱和水的温度;( × )40.湿空气在总压力不变,干球温度不变的条件下,湿球温度愈低,其含湿量愈小。
(√) 二图示题1. 利用p —v 图、T —s 图分析多变指数1<n<k 范围内的膨胀过程的性质。
解:首先在p —v 图、T —s 图上画出四条基本过程线作为分析的参考线,然后依题意画出多变过程线1-2,如下图所示:过程线1-2在绝热线的右方和定容线的右方,这表明是热膨胀过程(即q 和w 均为正)。
又过程线在定温线的的下方,表明是一降温过程。
2.在p —v 图上OA 、OB 为理想气体的多变过程,在表中填上这2个过程的⊿T 、W 、Q 的正负号,并在p —v 图上画出过程OC 。
解:3.根据给出的理想气体的T —S 图,判断下列各过程参数的正负并填表(写出计算过程)。
.解:4.如下图所示。
v p -图上OA ,OB 为理想气体多变过程,在给出的下表中填写上这2个过程中△T ,W ,Q 的“+”,“-”号;并在v p -图上表示出OC 过程。
(8分)解:(共8′)A 、B 过程每空1′,C 过程线2′。
(共8′)A 、B 过程每空1′,C 过程线2′。
过程 △T W Q A + - - B + + + C-+-过程 △T WQA BC-+-Tsv pBAC v5.试在T —S 图上把理想气体任意两状态间的热力学能和焓的变化表示出来(简要写出推到过程)。
.解:6.将下图所示的水蒸气的饱和曲线和各热力过程相应地画到T —S 图中。
其中2-6、1-4、5-8为等温线,2-5-7为等熵线,1-C-2、3-4-5-6为等压线; 解:7.某气体工质经历可逆等温吸热过程1-2,可逆多变膨胀过程2-3(κ>n>1),可逆等温放热过程3-4,等熵压缩过程4-1画出该循环的p-v 图和T-s 图。
解:8.定性地画出压缩蒸汽制冷循环的焓熵图。
解:ssv9.对于未饱和空气,它的干球温度、湿球温度及露点温度三者那个最大?那个最小?对于饱和空气,三者的大小关系又如何?在s T -图上表示之。
(4分) 解:(2′)未饱和湿空气:t>t w >t d (1′) 饱和湿空汽:t=t w =t d (1′)10. 试画出蒸汽压缩制冷循环的T —S 图,并用各状态点的焓值表示其制冷系数。
11. 试在T —S 图上分别画出汽油机理想循环和柴油机混合加热理想循环。
12.在T —S 图画出基本的朗肯循环和带再热循环,并简要说明再热循环的好处。
解:再热循环可以提高循环热效率和提高汽轮机出口蒸汽的干度。
13.定性画出内燃机三种理想循环的v p -、s T -图。
解:混合加热:定容加热:定压加热:14.定性地画出燃气轮机定压加热循环的v p -、s T -图。
(6分) 解:pTvsvs三简答题1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答:不一定。
稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。
2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系统不可能是绝热系。
对不对,为什么?答:这种说法是不对的。
工质在越过边界时,其热力学能也越过了边界。
但热力学能不是热量,只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。
3.促使系统状态变化的原因是什么?答:系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变。
4.经历一个不可逆过程后,系统能否恢复原来状态?包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态?答:经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。
系统和外界整个系统不能恢复原来状态。
5.工质及气缸、活塞组成的系统经循环后,系统输出的功中是否要减去活塞排斥大气功才是有用功?pTvs答:不一定。
主要看输出功的主要作用是什么,排斥大气功是否有用。
6.能否由基本能量方程得出功、热量和热力学能是相同性质的参数结论? 答:不会,Q U W =∆+可知,公式中的U ∆为热力学能的差值,非热力学能,热力学能为状态参数,与过程无关。
7.热力学能就是热量吗?答:不是,热是能量的一种,而热力学能包括内位能,内动能,化学能,原子能,电磁能,热力学能是状态参数,与过程无关,热与过程有关。
8.热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式: 分别讨论上述两式的适用范围.答: q u w =∆+适用于任何过程,任何工质。
21q u pdV =∆+⎰ 可逆过程,任何工质9.绝热过程的过程功w 和技术功t w 的计算式:w =12u u -,t w =12h h -是否只限于理想气体?是否只限于可逆绝热过程?为什么?答:不只限于理想气体和可逆的绝热过程。
因为q u w =∆+和t q h w =∆+是通用公式,适用于任何工质任何过程,只要是绝热过程0q =无论是可逆还是不可逆。
所以w =12u u -,t w =12h h -不只限于可逆绝热过程。
10.请归纳热力过程中有哪几类不可逆因素?答:。
不可逆因素有:摩擦、不等温传热和不等压做功。
11.当有摩擦损耗时,喷管的流出速度同样可用2f c =与无摩擦损耗时相同,那么摩擦损耗表现在哪里呢?答:摩擦损耗包含在流体出口的焓值里。
摩擦引起出口速度变小,出口动能的减小引起出口焓值的增大。
12.既然绝热节流前后焓值不变,为什么做功能力有损失?答:衡量做功能力是熵,不是焓值。
节流过程是个不可逆过程熵增,做功能力必然损失。
13如果由于应用气缸冷却水套以及其他冷却方法,气体在压气机气缸中已经能够按定温过程进行压缩,这时是否还需要采用分级压缩?为什么?答:我们采用分级压缩的目的是为了减小压缩过程中余隙容积的影响,即使实现了定温过程余隙容积的影响仍然存在,所以我们仍然需要分级压缩。
14压气机按定温压缩时,气体对外放出热量,而按绝热压缩时不向外放热,为什么定温压缩反较绝热压缩更为经济?答:绝热压缩时压气机不向外放热,热量完全转化为工质的内能,使工质的温度升高,压力升高,不利于进一步压缩,且容易对压气机造成损伤,耗功大。
等温压缩压气机向外放热,工质的温度不变,相比于绝热压缩气体压力较低,有利于进一步压缩耗功小,所以等温压缩更为经济。
15从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程,这是否是必然的?答:不是必然的,例如斯特林循环就没有绝热压缩过程。
对于一般的内燃机来说,工质在气缸内压缩,由于内燃机的转速非常高,压缩过程在极短时间内完成,缸内又没有很好的冷却设备,所以一般都认为缸内进行的是绝热压缩。
16根据卡诺定理和卡诺循环,热源温度越高,循环热效率越大,燃气轮机装置工作为什么要用二次冷却空气与高温燃气混合,使混合气体降低温度,再进入燃气轮机?答:这是因为高温燃气的温度过高,燃气轮机的叶片无法承受这么高的温度,所以为了保护燃气轮机要将燃气降低温度后再引入装置工作。
同时加入大量二次空气,大大增加了燃气的流量,这可以增加燃气轮机的做功量。
17为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环?答:由于空气定温加热和定温放热不易实现,故不能按逆向卡诺循环运行。
在压缩空气制冷循环中,用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。
18 混合气体中如果已知两种组分A 和B 的摩尔分数xA>xB ,能否断定质量分数也是ωA>ωB ?答:否。