湖南大学工程热力学试题(卷)与答案解析2

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；）。

2013年湖南大学《工程热力学》期中测试题姓名： 班级： ；学号：一、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题2分，共20分）1. 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式c p -c v =R g 。

………………………………………（ × ）2. 经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。

…………………………………………………（ × ）3. 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 。

………………………………………………………………………………………（ √ ）4. 由于Q 和W 都是过程量，故(Q-W) 也是过程量。

…………………………………………………（ × ）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. 系统中发生吸热过程系统熵必增加。

………………………………………………………………（ × ）7. 只要知道闭口系统发生某个过程前后的熵差值就可求出整个过程中系统与外界交换的热量。

（ × ）8. 热力学恒等式du =Tds -pdv 与过程可逆与否无关。

…………………………………………………（ × ）9. 对于可逆过程有δQ =T d S ，对于不可逆过程有δQ ＞T d S 。

…………………………………………（ × ）10. 理想气体的内能、焓和熵都是温度的单值函数。

…………………………………………………（ × ）二、选择题（每小题3分，共30分）1.工质进行了一个吸热，升温，压力增加的多变过程，则多变指数n 满足：…………………………（ C ）A. 0<n <1；B. 1<n <k ；C. n >k D 不能确定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，系统需要进行一个：……………（ D ） A 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. 一定量的理想气体经历一个不可逆过程，对外做功15kJ ，放热5kJ ，则气体温度变化为：………（ B ）A 升高；B 降低.C 不变D 不能确定4. 对于理想气体，下列参数中（ ）不是温度的单值函数。

一．是非题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kk 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小段，其流速、流量变化为（）。

A3．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．（）过程是可逆过程。

C（A ）.可以从终态回复到初态的（B ）.没有摩擦的 （C ）.没有摩擦的准静态过程（D ）.没有温差的三．填空题（10分）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．______2．蒸汽的干度定义为_________。

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。

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。

湖南大学课程考试试卷课程编号： ；课程名称： 工程热力学 ；试卷编号： A ； 考试时间：120分钟第1页（共4页）第2页（共4页）考试中心填写： 湖南大学课程考试卷 湖南大学教务处考试中心一、名词解释题（每题3分，共15分）1. 熵增原理：2. 准静态过程 3．理想气体 4．热力学第二定律 5．内能 二、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. 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式gv p R c c =-。

……………………………………………………………（ ）4．系统工质经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故该系统工质不能与外界交换热量。

…………………………………………………………（ ）5．在 p-v 图上定熵线的斜率比定温线的斜率小。

…………………（ ） 6．余隙容积的存在使压气机生产量下降，但对实际耗功无影响。

…（ ） 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．绝热过程必是定熵过程。

……………………………………………（ ） 9．给理想气体加热，其内能总是增加的。

……………………………（ ） 10．循环净功愈大，则循环的热效率愈高。

…………………………（ ）三、选择题（每小题2分，共20分） 1. 0v pdv c dT +=适用条件为：（ ） A.理想气体可逆过程； B.理想气体绝热过程； C. 理想气体定熵过程； D.任何工质绝热过程2. 渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时（绝对真空的比容为∞），则质量流量（ ）：A 等于0；B 等于临界流量；C 大于临界流量；D 介于零和临界流量之间3. 某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4. 一股 4MPa ，20℃ 质量为1kg 的压缩空气流与另一股 9MPa ，20℃ 质量为 1kg的压缩空气流混合，混合后的压缩空气流最大压力为（ ）。