湖南大学 工程热力学试卷 开卷

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！湖南大学课程考试试卷第 2 页 （共 6 页）6.卡诺循环是热效率最高的循环。

……………………………………………（ × ）7.在p-v 图上可逆绝热线的斜率为pkv-。

…………………………………（ × ） 8. 由热源、冷源和不可逆热机组成的孤立系统经历一个循环，工质的熵不变。

……………………………………………………………………………………（ √ ）9. 任意循环的热效率可表示为ηt =1-q 1/q 2，其中，q 1是工质从高温热源吸收的热量，q 2是工质对低温热源放出的热量。

…………………………………………………（ × ） 10.根据多变指数的取值不同，多变过程可以概括所有的热力过程。

………（ × ） 三、选择题（每小题2分，共20分） 1.t p w c dT δ=- 适用条件为：（ D ）。

A.理想气体可逆过程；B.任何工质可逆过程；C.任何工质定压过程；D. 理想气体绝热过程 2. 若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则△S 不可逆( B )过程△S 可逆。

A.大于B.等于C.小于D.关系不定3. 在最高温度及最高压力一定的条件下，活塞式内燃机循环热效率（ B ）。

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.混合加热<定容加热<定压加热；D.无法确定4. 两种性质不同，但状态相同的气体作绝热混合，其熵变为( C )。

A.零B.负C.正D.不确定5. 某理想气体，经可逆定压过程对外做功W ，则其内能的变化量和与外界交换的热量分别为（ D ）。

A.无确定值； B.w u k ∆=，q w =； C.u w ∆=，q kw =； D.1w u k ∆=-，1kwq k =- 6. 已知一理想气体可逆过程中，技术功=膨胀功，此过程的特性为：（ B ）。

考试中心填写：湖南大学课程考试试卷5、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol 溶液性质，nM= 。

A. i i M nB.∑iiMx C.∑iiMn D. i i M x6、 二元互溶的溶液在恒温下的ii x f ~ˆ图如下所示，可知x 2在a 点的活度系数γ1=（ ）。

(以A ．2aeac γ=B ．2aead γ=C ．2acab γ=D ．2adacγ=7、关于逸度和逸度系数的下列说法中不正确的是（ ） A. 逸度可称为“校正压力”和“有效压力”B. 理想气体混合物中组元的逸度等于其分压C. 纯物质的逸度系数等于1D. 逸度系数表达了真实气体对理想气体的偏差8、关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是（ ）AB CDx iy if 1x 11 aA 、活度是相对逸度、校正浓度和有效浓度B 、理想溶液活度等于其浓度C 、活度系数i γ是RT G E /的偏摩尔量D 、任何纯物质的活度均为1E 、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差9、要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ）A. 60℃的热水B. 80℃的热水C. 100℃的饱和蒸汽D. 120℃的过热蒸汽10、关于做功和加热本领的描述，不正确的是（ ）A ．压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。

B ．温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。

C ．温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。

D ．放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大。

二、填空题（共 20 分，每题 2分）1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于__ ___，数学上可以表示为________________________和________________________。

2. 根据Pitzer 提出的三参数对应态原理，计算给定T, P 下纯流体的压缩因子Z 时，可查表得到_______、_______，并根据公式____________，计算出Z 。

大学2021年专业必修课《工程热力学》考试试卷L 姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。

2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸 上的一1分，共10分） I 、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件卜.（不考虑外力场作用），宏观热力性质不随时间而变 化的状态。

2、M = dw+3卬及的= Gd7 + /xk 二式均可适用「任何工质、任何过程。

3、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焰差。

4、混合气体中容积成份较大的组分，那么其摩尔成分也较大。

5、孤立系统的燃与能量都是守恒的。

6、不可逆绝热稳态流动系统中，系统的炳的变化47、任何不可逆过程工质的端总是熠加的，而任何可逆过程工质的端总是不变的。

8、绝热节流前后其焙不变，所以温度也不变。

9、未饱和湿空气的干球温度大于湿球温度，湿球温度大于露点温度。

4分，共20分）I 、闭口系2、定容比热共4页，第I 页3、端产4、饱和水5、相对湿度三、简答题（共5题，每题6分，共30分）•• ( ) ( )( )( )( )( )( )( )( )( )?有何联系？2、理想气体状态方程有哪些常见形式？方程中的常数项与物件是否有关？3、将理想气体卡诺循环在p-y图和，s图上表示出来，并写出其热效率的表达式。

4、写出三种热力学第二定律的数学表达式，并说明适用的对象。

5、在几种压缩过程中（绝热、定温、多变），试分析哪一种过程消耗的功最少？共4页，第2页得分阅卷人四、分析作图题(共2题，每题10分，共20分)1、循环A (1-2-3)和循环B的图如下，其中1一2、1，一2,过程为定容过程,1-3, 1，-3过程为定压过程，2—3过程为定温过程，2，一3过程为定熄过程，两循环的循环净功相等，即WA=HB°在/一5图上画出A、B循环，比拟其热效率的大小并简述理由。

2、在7-S图上表示出可逆绝热过程的技术功，并说明理由。

.考试作弊将带来严重后果！诚信应考, 考试中心填写：月日年__________湖南大学课程考试试卷.c?c?R gvp。

……（）2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式3. …………）（不可逆过程不能T-s图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。

4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。

…………………………（）5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。

……………………（）6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。

…………………（）7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。

………………（）8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。

……………………………（）9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。

………………………………………（）10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。

…………………………（）三、选择题（每小题2分，共20分）1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（）。

A.热力学能；B.熵；C.压力；D.温度?pdv??uq?）2. B适用于（一切气体可逆过程B A理想气体可逆过程理想气体准静态过程DC理想气体一切过程3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ）A. 比热容B. 比焓C. 质量气体常数D. 比熵4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。

A.空气作功量大于其热力学能增量；B.空气作功量等于其热力学能增量；C.空气作功量小于其热力学能增量；D.无法确定5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大？（ A ）。

A. 100o C，20bar；B. 200o C，10bar；C. 100o C，10bar；D. 150o C，15barTT=250K之间工作，其输入功W为某制冷机在热源6. 及冷源=300K25kJ，从冷源吸12热量Q 为110kJ，此制冷机是（ C ）。

,2..D.可逆或不可逆的 B.不可逆的； C.不可能的；A.可逆的；）。

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！湖南大学课程考试试卷z. .2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式gv p R c c =-。

……（ × ）3. 不可逆过程不能T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。

………… （ × ）4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。

………………………（ × ）5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。

……………………（ √ ）6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。

…………………（ × ）7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。

……………（ × ）8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。

…………………………（ × ）9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。

………………………………………（ √ ） 10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。

…………………………（ √ ） 三、选择题（每小题2分，共20分）1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（ B ）。

A.热力学能；B.熵；C.压力；D.温度 2. ⎰+∆=pdv u q 适用于 （ B ） A 理想气体可逆过程 B 一切气体可逆过程C 理想气体一切过程D 理想气体准静态过程3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ）A. 比热容B. 比焓C. 质量气体常数D. 比熵 4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。

A.空气作功量大于其热力学能增量；B.空气作功量等于其热力学能增量；C.空气作功量小于其热力学能增量；D.无法确定 5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大？（ A ）。

A. 100ºC ，20bar ；B. 200ºC ，10bar ；C. 100ºC ，10bar ；D. 150ºC ，15bar 6. 某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其输入功W 为25kJ ，从冷源吸热量Q ,2为110kJ ，此制冷机是（ C ）。

湖南大学课程考试试卷(开卷)课程编号： ；课程名称： 工程热力学 ；试卷编号： G ； 考试时间：120分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分应得分2025 10 45 100实得分评卷人评分：第1页（共4页）第2页（共4页）考试中心填写： 年 月 日 考 试 用湖南大学课程考试卷 湖南大学教务处考试中心专业班级：学号姓名：一、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“√”，错的打“×”，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. 某容器中气体的压力为1MPa ，而被密封在压力为0.5MPa 的空间中用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPa 。

………………………（ ）3．一切不可逆循环的热效率1q net t ωη<。

…………………………（ ）4．已知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定其他状态参数。

……（ ） 5．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。

（ ） 6．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。

（ ）7．收缩喷管内各截面上等熵流动的气体流速愈来愈大，而当地音速则愈来愈小，所以收缩喷管某截面上流体总可以到临界状态。

…………（ ）8． 相同的高温热源和低温热源的可逆循环的热效率大于不可逆循环，所以可逆循环输出的功大于不可逆循环。

………………………………（ ）9．不可逆循环的热效率可以用211/t m m T T η=−表示，其中222/S Q T m ∆=，是循环平均放热温度，111/S Q T m ∆=，是循环平均吸热温度。

…………………………………………………………………………（ ）湖南大学课程考试卷湖南大学教务处考试中心。

开卷考试，不得讨论！具错误实质性相同者，皆以零分计！湖南大学课程考试试卷课程名称：热力学统计物理；课程编码： 试卷编号： ；考试时间：120分钟低温下某晶体的热容量表达为如下两项湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心参考答案第1题 1.1由于相对论性的自由粒子满足2222()()cp mc ε=+。

微分之得：222d c pdp εε=，即：2pdp d c εε=。

22d pd q 体积元之内的微观状态数为222/d pd q h . 设体系的面积为S 。

则22222Sd pd q S d p h h =⎰。

在二维情况下，2θ=d p pdpd ，将角度部分积分，得2pdp π。

于是得结果222επεSd h c 。

考虑自旋1/2，得简并因子2. 最后得到结果： 224επεSd h c. 1.2aT 来自电子，3bT 来自点阵。

1.3电子之间有强烈的压强，这个压强和点阵(离子)之间的静电力场平衡。

1.4Bose 子的BEC 指原子质心运动的凝聚。

1.5由于简并性条件是3T T n λ<<，即使是低温，只要密度足够低，无论玻色子还是费米子，都不会简并。

也就是，原则上，零温附近，对于费米子一样可以有经典理想气体；对于费米子，如果密度不是非常高，还会形成电子(魏格纳)晶体。

1.6自由度冻结指的是，当温度较低时，一类自由度对热容量的的贡献可以忽略不计，称之为自由度冻结。

当温度下降时，电子运动，振动，转动将依次冻结，平动尽在绝对零度时才冻结。

第2题2.1 体积和粒子数。

2.2 微观状态总数为2N .最可几分布中包含的围观状态数目为2!/(!)2N N 。

二者相等指的是当N 很大时，2ln 21ln !/(!)2→NN N .注意，22lim.!/(!)2→∞→∞NN N N 2.3 最可几分布是左右各一半分子N/2. 这一N/2也可以认为是从0到N 这N+1种微观状态出现机会相等的平均值N/2=[0+1+2+…….+(N+1)] / (N+1)第3题利用玻尔兹曼统计，子系的配分函数为121()1βεβεβω∞---===-∑i iwi Z eee ，其中1()2i i w ε=+.平均能量为 1()ln ()12βωωεωωωβ∂=-=+∂-Z e . 热容量22()()()(1)βωβωεωωβω∂==∂-e C k T e . 熵为，()[ln ln ()]11[ln(1)]221[ln(1)]1βωβωβωβωωβωββωβωβωβω--∂=-∂=---++-=---S k Z Z k e e k e e当温度趋于零时，热容量和熵均为零，但是内能为/2ω.第4题单原子经典理想气体，化学势为负(p.338)。

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。

湖南大学工程热力学试题及答案1考中心填写：____年 ___月 ___日考用诚信应试 ,考试舞弊将带来严重结果！湖南大学课程考试一试卷湖南大学课程考试试卷：班：号学湖南大学教务处考试：中名心姓程名称：工程力学A；程：卷号： B ；考： 120 分题号一二三四五六七八九十总分应得分1510201540100实得分评卷人一、名解（每3分，共15分）1.可系：与境的功交只有体化功的可系。

2.均衡状：一个力系在不受境影响（重力除外）的条件下，假如其状装参数不随化，同力系内外成立了和力的均衡，力系于和（力的均衡状。

目不 3. 定流：若流程中张口系内部及其界上各点工的力参数及运参得数都不随而生化。

超此4. 增原理：孤立系（定量系）的往常是增大的，极限状况不，永不）可能减小。

5.比容：位量工吸使之温度高升（或降低）1K 所需的量。

二、判断（以下各，你正确的，在干的括号内打“√”，的打“ ×”，每1 分，共 10 分）1. 理想气体随意两个状参数确立以后，气体的状就确立了。

⋯⋯⋯⋯ （）2.理想气体只有取定比容，才能足耶公式 c p cvRg 。

⋯⋯（）3.不行逆过程不可以 T-s图上表示，因此也不可以计算过程的熵变量。

⋯⋯⋯⋯（）4.卡循的效率必定大于其余循的效率。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）5.定流能量方程合用于所用工的定流状况，不程能否可逆，有无耗散效。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）6.自程都是不行逆程，非自程都是可逆程。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （）7.活塞式气机采纳隔举措，使程靠近程。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）8.不行逆循，系与境没法完整恢还原。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （）9.大于 0 的程必不行逆程。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）10.气体自由膨以后，其力学能不。

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）三、（每小 2 分，共 20 分）1. 理想气体可逆吸程，以下哪个参数必定增添：（）。

A.力学能；B.；C.力；D.温度2.qu pdv 合用于（B）A理想气体可逆程B全部气体可逆程C理想气体全部程D理想气体准静程3. 下边参数中，量不同样的有（B）A. 比容B. 比C. 量气体常数D. 比4.若空气行可逆定加程，：（ C ）。