最新工程热力学试题及答案

工程热力学复习题答案1. 什么是热力学第一定律？它在能量守恒方面有何意义？答：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。

在热力学系统中，能量的总和保持不变，即系统吸收的热量等于系统所做的功和内能的增加之和。

这一定律强调了能量转换过程中的守恒性，是热力学分析的基础。

2. 描述卡诺循环的四个过程，并解释其在热力学中的重要性。

答：卡诺循环由四个过程组成：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。

这一循环展示了在两个温度之间运行的理想热机的最大效率，即卡诺效率。

卡诺循环的重要性在于它为热机效率设定了一个理论上限，表明了实际热机效率不可能超过卡诺效率。

3. 什么是比热容？如何区分定容比热容和定压比热容？答：比热容是指单位质量的物质在单位温度变化时吸收或释放的热量。

定容比热容是指在恒定体积下，物质单位质量的温度变化所需吸收或释放的热量；而定压比热容是指在恒定压力下，物质单位质量的温度变化所需吸收或释放的热量。

两者的区别在于进行热量交换时系统体积是否保持不变。

4. 熵的概念是什么？熵增原理在热力学中有何应用？答：熵是热力学中描述系统无序程度的物理量。

熵增原理表明，在自然过程中，孤立系统的总熵不会减少，即系统的无序程度总是趋向于增加。

这一原理在热力学中用于分析系统的自发过程，判断过程是否可逆，以及在热力学第二定律中的应用。

5. 什么是临界点？它在物质状态变化中有何意义？答：临界点是指在特定压力和温度下，物质的液态和气态没有明显区别的点。

在这个点上，物质的液相和气相的物理性质（如密度、体积等）变得相同。

临界点的意义在于它标志着物质状态变化的界限，超过临界点后，物质将不再有液气两相共存的状态，而是以超临界流体的形式存在。

6. 热力学第二定律有哪些表述方式？它们之间有何联系？答：热力学第二定律有多种表述方式，包括开尔文表述、克劳修斯表述和熵表述。

开尔文表述强调了不可能从单一热源吸热并完全转化为功而不产生其他效果；克劳修斯表述指出热量不能自发地从低温物体传递到高温物体；熵表述则表明在自然过程中，孤立系统的总熵不会减少。

第一篇工程热力学第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律一、选择题3、已知当地大气压P b , 真空表读数为Pv , 则绝对压力P 为（a ）。

(a) P=P b -Pv （b ）P=Pv -P b （c ）P=P b +Pv4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( b )A.真空p v=0.08MpaB.表压力p g=0.08MPaC.真空p v=0.28MpaD.表压力p g=0.28MPa5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d )A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=06、气体常量R( d )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关7、适用于（ c ）(a) 稳流开口系统(b) 闭口系统(c) 任意系统(d) 非稳流开口系统8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。

(a) ds ＞δq/T （b ）ds ＜δq/T （c ）ds=δq/T9、理想气体1kg 经历一不可逆过程，对外做功20kJ 放热20kJ ，则气体温度变化为（b ）。

(a) 提高（b ）下降（c ）不变10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。

(a) 充分（b ）必要（c ）充要11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ）(a) 膨胀(b) 压缩(c) 凝结(d) 加热13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）(a) 增大（b ）减小（c）不变（d ）可能增大，也可能减小14、能量方程适用于（ d ）(a) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程(c) 非稳定流动，不可逆过程(d) 任意流动，任意过程15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于（a ）(a) －△ h （b ）u 1 -u 2 （c ）h 2 -h 1 （d ）－△ u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数（ c ）(a) 焓(b) 热力学能(c) 温度(d) 熵18、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( b )可逆过程△S。

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。

工程热力学试卷一、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“Y”，错的打“x”，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.湿空气的含湿量表示单位质量湿空气中含水蒸气质量的程度。

......... （）3.气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

..................... （）4.理想气体从绝热容器中做自由膨胀，则理想气体的温度与压力变化的关系式为：T2⑻h................................................................... Z ）一=—............................................................ （）5.在p-u图上可逆等温线的斜率比可逆绝热线的斜率小。

............. （）6.活塞式压气机容积效率的大小与余隙容积和升压比都有关。

......... （）7.活塞式压气机应采用冷却措施，使压缩过程接近等温过程。

.......... （）8.水的相图表明，水的冰点随压力升高而降低，沸点随压力升高而升高。

……（）9.干饱和蒸汽进行可逆绝热膨胀后，必变为湿饱和蒸汽。

............. （）10.由于通常情况下水的凝固温度为0C,故不可能存在0℃以下的水蒸气。

（）二、选择题（每小题2分，共20分）1.未饱和湿空气中干球温度人湿球温度G以及露点温度加具有下列关系（）A B t>t d>t w；C t=t w=t d；D t>t w=t（/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8）,则质量流量（）：A等于（）；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.理想气体的（）是两个相互独立的状态参数。

A.温度与热力学能B.温度与焙C.温度与端D.热力学能与焰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（）。

一、是非判断：是在（ ）内画 ＋ 号，非在（ ）内画 号，每题 分，共 分、 热力系是指所有参与热力过程的物体群（ ）。

、 绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增（ ）。

、 状态方程是描述状态参数之间关系的方程（ ）。

、 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（ ）。

、 通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数（ ）。

、 工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变（ ）。

、 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数（ ）。

、 理想气体绝热节流后温度不变（ ）。

、 在 时，干球温度 湿球温度 和露点温度 不相等（ ）。

、任何动力循环，循环净功 总等于循环净热量 ，即总有 （ ）。

二、选择填空：每题 分，共 分、绝热系与外界没有（ ）交换。

、热量 、物质 、功、在所列的压力中哪个不是状态参数（ ）。

、绝对压力 、分压力 、表压力、功损来自于（ ）。

、不等温传热 、物质交换 、运动摩擦、不可逆损失来源于（ ）。

、运动摩擦 、不等温传热 、任何耗散效应 、干度 的取值可以是（ ）。

、 、 、、渐缩喷管出口气体的流速是（ ）。

、 、 、、不可逆循环的熵产必然是（ ）。

、等于零 、大于零 、小于零、卡诺热机效率比实际热机效率（ ）。

、小 、二者相等 、大、制冷系数 可以是（ ）。

、大于 、等于 、小于、供热系数 可以是（ ）。

、大于 、等于 、小于三、指出下列各对概念之间主要的区别 每题 分，共 分、理想气体与实际气体、定容比热与容积比热、可逆过程与不可逆过程、熵流与熵产、饱和湿蒸气与饱和湿空气四、某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同部位安装有压力表，如下图所示。

压力表 上的读数为 压力表 上的读数为。

如果大气压力为 ，试确定压力表 上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。

分五、某热机在每个循环中从 的高温热源吸收的热量和可逆地向 的低温热源假设分别排出； ；热量，请用两种方法计算证明，在这三种情况中，哪个是不可逆的、哪个是可逆的和哪个是不可能的？并对不可逆循环计算出其不可逆损失，大气环境温度 （ 分）六、温度为 天然气（甲烷）绝热节流后压力由 降为，试求 节流造成天然气比熵的增加 ； 节流造成天然气熵产 ； 如果天然气由上述参数经过膨胀透平进行可逆绝热膨胀，压力也降为 ，那么每 天然气将能作出多少功？ 将节流过程和可逆绝热膨胀过程分别画在 图和 图上。

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。

《工程热力学》参考资料复习学习材料试题与参考答案一、单选题1．下列参数中，哪一个参数的变化量只与初终状态有关，而与变化过程无关(B)A．功B．焓C．比热容D．热效率2．工质的热力状态参数中，可直接测量的参数是(A)A．压力B．内能C．焓D．熵3．在工质的热力状态参数中，不能直接测量的参数是(D)A．压力B．温度C．比容D．内能4．在工质的热力状态参数中，属于基本状态参数的是(A)A．压力B．内能C．焓D．熵5．在工程热力学计算中使用的压力是(D)A．大气压力B．表压力C．真空压力D．绝对压力6.对于一定质量的理想气体，不可能发生的过程是（D）。

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7.热力学第二定律可以这样表述（C）。

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8.理想气体温度不变，其参数值一定不变的是（A）。

A.内能B.熵C.比容D.压力9.卡诺循环热效率的范围是（B）。

A.大于1B.大于零，小于1C.大于零D.小于零10.当空气被视为理想气体时，其内能由决定（D）。

A.熵B.比容C.压力D.温度11.在定压过程中，空气吸收的热量有（A）转化为对外做功量。

A.0.29B.0.5C.0.71D.112.工质经卡诺循环后又回到初始状态，其内能（C）。

A.增加B.减少C.不变D.增加或减少13.可看作理想气体的是（B）。

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14.热力学第二定律指出（C）。

A.能量只能转换而不能增加或消灭B.能量只能增加或转换而不能消灭C.能量在转换中是有方向性的D.能量在转换中是无方向性的15.某气体[cvm=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，该气体将从外界吸热（A）kJ／kg。

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。

工程热力学(一)试题第一部分选择题一,单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个选项中只有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内.1._________过程是可逆过程.( )A.可以从终态回复到初态的B.没有摩擦的C.没有摩擦的准平衡D.没有温差的2.绝对压力p, 真空pv,环境压力Pa间的关系为( )A.p+pv+pa=0B.p+pa-pv=0C.p-pa-pv=0D.pa-pv-p=03.闭口系能量方程为( )A.Q+△U+W=0B.Q+△U-W=0C.Q-△U+W=0D.Q-△U-W=04.气体常量Rr( )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关5.理想气体的是两个相互独立的状态参数.( )A.温度与热力学能B.温度与焓C.温度与熵D.热力学能与焓6.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7.卡诺循环如图所示,其吸热量Q1=( )A.RrT1lnB.RrT1lnC.T1△S34D.T1△S218.在压力为p时,饱和水的熵为s′;干饱和蒸汽的熵为s〃.当湿蒸汽的干度0s′B.s>s〃>s′C.ss〃9.电厂热力设备中, 内的热力过程可视为定温过程.A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵10.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( )dh=-vdp B.dh=vdp C.dh=-pdv D.dh=pdv11.水蒸汽动力循环的下列设备中,有效能损失最大的设备是( )A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵12.活塞式压气机的余隙容积增大使( )A.wc增大, ηv减小B.wc不变, ηv减小C.wc不变, ηv不变D.wc减小, ηv减小13.已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进,出口空气的温度为T1,T2;燃烧室出口燃气温度为T3,则其理想循环热效率为( )A.1-B.1-C.1-D.1-14.饱和湿空气的相对湿度( )A.>1B. =1C. <1D.0<<115.湿空气的焓h为( )1kg湿空气的焓1m3湿空气的焓1kg干空气与1kg水蒸汽焓之和1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和二,多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内.多选,少选,错选均无分.16.单位物量的理想气体的热容与_____有关.( )A.温度B.压力C.气体种类D.物量单位E.过程性质17.卡诺循环是_____的循环.A.理想化B.两个定压,两个绝热过程组成C.效率最高D.热源和冷源熵变相等E.可逆18.水蒸汽h-s图上的定压线( )A.在湿蒸汽区为直线B.在过热蒸汽区为直线C.在湿蒸汽区为曲线D.在过热蒸汽区为曲线E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线19.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的_____相等.A.压力B.温度C.比体积D.焓E.熵20.从理论上分析,活塞式压气机压缩空气的过程可以有_____过程.( )A.定压B.定体C.定温D.绝热E.多变第二部分非选择题三,填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)21.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_____热力系.22.热力系的储存能包括_____.23.已知某双原子气体的气体常数Rr=260J/(kg·k),则其定值定体质量比热容cv=_____J/(kg·k).24.已知1kg理想气体定压过程初,终态的基本状态参数和其比热容,其热力学能的变化量可求出为Δu=_____.25.定值比热容为cn的多变过程,初温为t1,终温为t2,其熵变量Δs=_____.26.水蒸汽的临界压力为_____MPa.27.流体流经管道某处的流速与_____的比值称为该处流体的马赫数.28.汽轮机的排汽压力越低,循环热效率越高,但排汽压力的降低受到了_____的限制.29.压气机增压比较大时,为了减少滞胀容积,提高容积效率,除了尽可能减小余隙容积外,通常还采取_____的措施.30.未饱和湿空气的相对湿度值在_____之间.四,名词解释(本大题共5小题,每小题3分,共15分)31.控制质量32.热量的无效能33.水蒸汽的饱和状态34.喷管效率35.湿空气的含湿量五,简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)36.准平衡过程与可逆过程有何共同处有何区别有何联系37.理想气体状态方程有哪些常见形式方程中的常数项与物性是否有关38.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点39.何谓汽流在喷管中的临界状态何谓临界压力比理想气体的临界压力比与哪些因素有关40.何谓汽耗率何谓热耗率它们与热效率有什么关系六,计算题(本大题共4小题,41~43小题每小题5分,44小题10分,共25分)41.m=2.26kg理想气体的气体常数Rr=430J/(kg·k),比热比k=1.35.初温T1=477K,经可逆定体过程后终温T2=591K.求Q,ΔU,W,ΔS.42.设炉膛中火焰的温度恒为tr=1500℃,汽锅内蒸汽的温度恒为ts=500℃,环境温度为t0=25℃,求火焰每传出1000kJ热量引起的熵产和作功能力损失.43.空气可逆绝热流过一喷管,入口压力p1=0.7MPa,温度t1=800℃,出口压力p2=0.15MPa,此喷管是什么外型的喷管入口空气流速忽略不计,比热容和比热比取定值,分别为cp=1.004kJ/(kg·K),k=1.4,求喷管出口空气的温度,流速,马赫数.44.一次再热两级(混合加热器)回热的蒸汽动力循环,初压p1=10MPa,初温t1=500℃,终压p2=0.005MPa;再热过程a~b中压力pa=pb=1.5MPa,再热后蒸汽温度tb=500℃;第一级抽汽压力p01=pa=1.5MPa,第二级抽汽压力p02=0.13MPa.已查出新蒸汽焓h1=3374kJ/kg,汽轮机排汽焓h2=2322kJ/kg;第一级抽汽焓h01=2872kJ/kg,压力po1下饱和水焓=844.7kJ/kg;第二级抽汽焓h02=2816kJ/kg,压力po2下饱和水焓=448.9kJ/kg;再热过程a~b蒸汽的焓ha=h01=2872kJ/kg,hb=3473kJ/kg;汽轮机排汽压力p2下饱和水的焓=137.8kJ/kg.试列出回热加热器的热平衡式,并算出抽汽率α1和α2及循环热效率.全国高等教育自学考试工程热力学(一)试题参考答案课程代码:02248一,单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)1.C2.D3.D4.A5.C6.B7.A8.A9.C 10.B11.A 12.B 13.B 14.B 15.D二,多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)16.ACDE 17.AE 18.AD 19.BD 20.CDE三,填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)21.孤立 22.热力学能,宏观动能,重力位能23.650 24.cv(T2-T1)ln 26.22.1227.当地音速 28.环境温度29.多级压缩,中间冷却 30.0与1四,名词解释(本大题共5小题,每小题3分,共15分)31.闭口系内包含的物质量是恒定的,这种作为研究对象的恒量物质称为控制质量.32.热源提供的热量,在环境为冷源的卡诺循环中,不能转换为功的部分.33.汽化和液化速率相等,成为一种汽液相变的动态平衡的状态.34.喷管出口气流的实际功能与理想出口动能的比值.35.一定体积的湿空气中所含水蒸汽的质量与其中所含干空气质量的比值.或湿空气中,每1kg干空气中所含水蒸汽的质量.五,简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)36.它们共同处都是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡状态的状态组成的过程.它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,可逆过程不会产生任何能量的损耗.一个可逆过程一定是一个准平衡过程,没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程.37.1kg气体:pv=RrT mkg气体:pV=mRrT1kmol气体:pVm=RT nkmol气体:pV=nRTRr是气体常数与物性有关,R是摩尔气体常数与物性无关.38.干饱和蒸汽:x=1,p=ps t=tsv=v〃,h=h〃 s=s〃湿饱和蒸汽:0<x<1,p=ps t=tsv′<v<v〃, h′<h<h〃, s′<s<s〃39.流速为当地音速(Ma=1)时的状态称为流体的临界状态.流体临界状态的压力(临界压力)与其滞止压力的比值,称为临界压力比.理想气体的临界压力比只与气体的物性有关(或比热比k有关)40.汽耗率是每作1kw·h功(每发1度电)的新蒸汽耗量(汽耗量).热耗率是每作1kw·h功(每发1度电)的耗热量.热耗率与热效率是直接关联的,热耗率越高,热效率就越低;而汽耗率与热效率就没有这种对应关系,汽耗率低不一定热效率高,汽耗率高也不一定热效率低.六,计算题(本大题共4小题,第41,42,43每小题5分,第44题10分,共25分)41.cv===1229J/(kg·k)W=0△U=mcv(T2-T1)=2.26×1.229×(591-477)=317kJQ=△U=317kJ△S=mcvln=2.26×1.229×ln=0.595kJ/K42.ΔSg==0.73kJ/KEx1=T0·ΔSg=(273+25)×0.73=217.5kJ43.==0.214<0.528 为缩放型喷管.T2=T1(=1073×(=691Kc2===876m/sM2==1.6644.第一级回热加热器热平衡α1(h01-)=(1-α1)( -)第一级抽汽率α1===0.163第二级回热加热器热平衡,α2(h02-)=(1-α1-α2)( -)第二级抽气率===0.972ηt=1-=1-=1-=47%。

工程热力学考试和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q + WD. ΔS = Q/T + W/T答案：A2. 理想气体的内能仅与下列哪个因素有关？A. 体积B. 压力C. 温度D. 质量答案：C3. 在绝热过程中，下列哪项是恒定的？A. 焓B. 熵C. 内能D. 温度答案：B4. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质B. 循环类型C. 热源温度D. 热汇温度答案：C5. 理想气体的比热容在下列哪种情况下是恒定的？A. 等压过程B. 等容过程C. 绝热过程D. 等熵过程答案：D6. 根据热力学第二定律，下列哪项是正确的？A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体B. 熵总是减少的C. 热机的效率可以超过100%D. 任何过程都是可逆的答案：A7. 理想气体的绝热指数γ与下列哪个比值有关？A. Cp/CvC. R/CvD. R/Cp答案：A8. 理想气体的节流过程是：A. 等温过程B. 等压过程C. 等熵过程D. 等容过程答案：C9. 理想气体的混合过程中，下列哪项是守恒的？A. 内能B. 焓C. 熵答案：D10. 根据热力学第三定律，下列哪项是正确的？A. 绝对零度是可以达到的B. 绝对零度时，所有完美晶体的熵为零C. 绝对零度时，所有物质的内能为零D. 绝对零度时，所有物质的熵为零答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 理想气体的比热容Cp和Cv之间的关系为：Cp = Cv + _______。

答案：R12. 理想气体的绝热指数γ定义为：γ = _______ / Cv。

答案：Cp13. 卡诺循环的效率η_Carnot = 1 - T_Cold / _______。

答案：T_Hot14. 理想气体的熵变ΔS可以通过公式ΔS = _______ / T计算。

答案：Q_Rev15. 理想气体的节流过程是 _______ 过程。

工程热力学试卷及答案【篇一：工程热力学1期末试题+答案】txt>一、简答题（共30分）1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。

有人判断循环1-2-3-a-1的热效率高于循环1-b-3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分）2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 k，低温热源温度为300 k，循环的热效率?t。

现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率?t与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？（10分）图13、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。

”请据热力学基本定律出发评估这种观点。

（10分）二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kpa、温度20℃，喷嘴内径为0.002m时，射出水流温度20℃，压力100kpa，流速1000m/s，已知在200kpa、20℃时，v?0.001002m3/kg，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。

（10分）图2若膨胀过程持续到5（p5 = p1），画出循环t-s图，并分析循环热效率提高还是下降。

（10+5+5分）4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。

若空气作理想气体，比热容取定值, 气体常数rg=287j/(kg?k)；cp=1005j/(kg?k)。

试计算（1）压气机的绝热效率；（2）压缩过程的熵变和作功能力损失（t0 = 20℃）（10+5分）。

5、利用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100℃，x?0.85，流出时为饱和水，散热器内近似压力不变。

若为维持室内温度恒定为20℃需供热72000kj/h。

求：（1）水蒸气的流量(kg/s)；（2）以散热器为系统，求过程的熵变、熵流、熵产及?损失，环境大气温度为0℃（7+8分）。

工程热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔS = Q/TD. ΔG = H - TS2. 理想气体的内能仅与下列哪一项有关？A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量3. 根据热力学第二定律，下列哪一项是正确的？A. 热量可以自发地从低温物体传向高温物体B. 热量不能自发地从高温物体传向低温物体C. 热量可以自发地从高温物体传向低温物体，但必须引起其他变化D. 热量可以在不引起其他变化的情况下从低温物体传向高温物体4. 卡诺循环的效率与下列哪一项无关？A. 工作介质B. 高温热源温度C. 低温热源温度D. 循环的路径5. 什么是熵？A. 热力学系统的一个状态参数B. 热力学系统的一个过程量C. 表示热力学系统混乱程度的物理量D. 表示热力学系统能量转换效率的物理量6. 以下哪种情况下，气体的熵会增加？A. 气体在绝热条件下膨胀B. 气体在等温条件下压缩C. 气体在等压条件下膨胀D. 气体在等容条件下加热7. 热力学第三定律的实质是什么？A. 绝对零度不可能达到B. 绝对零度时所有物质的熵为零C. 绝对零度时所有物质的熵为常数D. 绝对零度时所有物质的熵为负无穷8. 什么是临界点？A. 液体和气体的界面消失的点B. 液体和固体的界面消失的点C. 气体和固体的界面消失的点D. 液体和气体的界面出现波动的点9. 什么是热机效率？A. 热机输出功与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入热量与输出功率的比值10. 什么是湿蒸汽的干度？A. 湿蒸汽中液态水分的质量分数B. 湿蒸汽中气态水分的质量分数C. 湿蒸汽中液态水分的体积分数D. 湿蒸汽中气态水分的体积分数二、简答题（每题5分，共20分）1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

2. 解释什么是理想气体，并简述其状态方程。

（完整版）⼯程热⼒学试卷⼀、分析说明题：1、⽔汽化过程的P-V 与T-S 图上：1点、2线、3区、5态，分别指的是什么？答：1点：临界点2线：上界线（⼲饱和蒸汽线）、下界线（饱和⽔线）3区：过冷区（液相区或未饱和区）、湿蒸汽区（汽液两相区）、过热蒸汽区（⽓相区） 5态：未饱和⽔、饱和⽔、湿饱和蒸汽、⼲饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的⽓体可以看成是理想⽓体？答：①分⼦之间的平均距离相当⼤，分⼦的体积与⽓体的总体积相⽐可以忽略。

②分⼦之间没有相互的作⽤⼒。

③分⼦之间的相互碰撞及分⼦与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。

3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。

①蒸汽初温的影响：保持p 1、p 2不变，将t 1提⾼，2t 1T 1T η=-则有：1T ↑，2T 不变?t η↑且乏汽⼲度：2'2x x >②蒸汽初压的影响：保持t 1、 p 2不变，提⾼p 1，2t 1T 1T η=-则有：1T ↑，2T 不变?t η↑但是乏汽⼲度：2'2x x <4、什么叫逆向循环或制冷循环？逆向循环的经济性⽤什么衡量？其表达式是什么？答：在循环中消耗机械能，把热量从低温热源传向⾼温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。

或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针⽅向进⾏的循环。

逆向循环的经济性评价指标有：制冷系数；ε=q 2/W net ；热泵系数：ε′=q 1/W net5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。

答：①当绝对压强⼤于当地⼤⽓压时：相对压强（表压强）=绝对压强-当地⼤⽓压或当地绝表P P P -= ②当绝对压强⼩于当地⼤⽓压时：真空度=当地⼤⽓压-绝对压强或绝当地真空P P P -=6、绝热刚性容器中间⽤隔板分开，两侧分别有1kg N 2和O 2，其p 1、T 1相同。

若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有什么变化，为什么？答: ①因为是刚性绝热容器，所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。

《工程热力学》参考试题及答案试卷一、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学系统是指在一定范围内，与外界有能量和物质交换的物体或物体系。

根据系统与外界交换物质的可能性，可以将系统分为__________和__________。

答案：开放系统；封闭系统2. 在热力学中，状态参数是描述系统状态的物理量，其中独立状态参数的数目称为系统的__________。

答案：自由度3. 理想气体的状态方程为__________，其中p表示气体压强，V表示气体体积，T表示气体温度，R为通用气体常数，n为气体的物质的量。

答案：pV=nRT4. 等压过程是指系统在__________下进行的过程。

答案：压强不变5. 等熵过程是指系统在__________下进行的过程。

答案：熵不变二、选择题（每题2分，共20分）6. 下列哪个过程是绝热过程？A. 等压过程C. 等熵过程D. 绝热过程答案：D7. 下列哪个状态参数是强度量？A. 内能B. 熵C. 温度D. 压强答案：C8. 在下列哪个过程中，系统的热力学能不变？A. 等压过程B. 等温过程C. 等熵过程D. 绝热过程答案：B9. 下列哪个过程是可逆过程？A. 等压过程B. 等温过程D. 不可逆过程答案：C10. 下列哪个过程是等温过程？A. 等压过程B. 等温过程C. 等熵过程D. 绝热过程答案：B三、判断题（每题2分，共20分）11. 热力学第一定律表明，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

（）答案：正确12. 在等熵过程中，系统的熵保持不变。

（）答案：正确13. 理想气体的内能只与温度有关，与体积和压强无关。

（）答案：正确14. 等压过程和等温过程都是可逆过程。

（）答案：错误15. 在等温过程中，系统的温度保持不变。

（）答案：正确四、计算题（每题20分，共60分）16. 一台理想气体压缩机，将0.1kg的空气从状态1（p1=0.1MPa，T1=300K）压缩到状态2（p2=0.5MPa，T2未知），已知压缩过程为等熵过程。

工程热力学复习题及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明能量守恒，下列哪个选项正确描述了这一定律？A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以从一个物体转移到另一个物体，但其总量保持不变D. 能量既不能被创造也不能被消灭答案：C2. 在理想气体的绝热过程中，下列哪个物理量保持不变？A. 温度B. 压力C. 体积D. 熵答案：D3. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质的种类B. 热源和冷源的温度C. 循环过程中的摩擦D. 循环过程中的压力变化答案：B二、填空题1. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化，这被称为_______。

答案：热力学第二定律2. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，其单位是_______。

答案：焦耳/开尔文3. 在热力学中，一个系统的内能变化可以通过公式ΔU=Q-W来计算，其中Q表示_______，W表示_______。

答案：热量；功三、简答题1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。

第二定律则指出，自然界的总熵不会减少，即在任何自发过程中，系统的熵要么增加，要么保持不变，而不可能减少。

2. 描述理想气体在等温过程中的压力和体积之间的关系。

答案：在等温过程中，理想气体的压力和体积成反比关系，即PV=常数。

这意味着当气体体积增加时，压力会相应减小，反之亦然，而温度在整个过程中保持不变。

四、计算题1. 一个理想气体经历一个绝热过程，其初始状态为P1=100 kPa，V1=2 m³，最终状态为P2=50 kPa。

求最终状态的体积V2。

答案：根据绝热过程的方程PV^γ=常数，其中γ为绝热指数，对于理想气体γ=Cp/Cv。

由于题目中没有给出γ的具体值，我们无法直接计算V2。

但是，如果假设γ已知，可以通过上述方程解出V2。

《工程热力学》参考试题及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 热力学第一定律表明（）A. 热量不能自发的从低温物体传到高温物体B. 热量不能完全转化为功C. 能量守恒D. 热量总是从高温物体传到低温物体答案：C2. 下列哪个过程是可逆过程？（）A. 自由膨胀B. 等温膨胀C. 等压膨胀D. 绝热膨胀答案：B3. 在热力学中，以下哪个参数是状态函数？（）A. 功B. 热量C. 温度答案：C4. 下列哪个参数表示热力学系统的内能？（）A. 温度B. 压力C. 熵D. 内能答案：D5. 在下列哪个过程中，熵增最大？（）A. 等温膨胀B. 等压膨胀C. 绝热膨胀D. 等温压缩答案：A6. 下列哪个过程是绝热过程？（）A. 等温膨胀B. 等压膨胀C. 绝热膨胀D. 等温压缩二、填空题（每题10分，共30分）1. 热力学第一定律的表达式为：△U = Q - W，其中△U 表示____，Q表示____，W表示____。

答案：系统内能的变化、系统吸收的热量、系统对外做的功2. 在等温过程中，理想气体的熵变为：△S =nRln(V2/V1)，其中n表示____，R表示____，V1表示____，V2表示____。

答案：气体的物质的量、气体常数、初始体积、终态体积3. 下列热力学过程中，熵增最小的是____过程。

答案：绝热过程三、计算题（每题20分，共40分）1. 已知某理想气体的初始状态为：T1 = 300K，P1 =1MPa，V1 = 0.1m³。

经过一个等温膨胀过程，气体的终态压力为P2 = 0.5MPa。

求气体的终态体积V2和膨胀过程中气体对外做的功W。

解：根据理想气体状态方程：PV = nRT，可得P1V1 = P2V2解得：V2 = 2V1 = 0.2m³膨胀过程中气体对外做的功为：W = P1V1ln(P1/P2) = 1 × 10⁶ × 0.1 × ln(1/0.5) = 1.69 × 10⁴ J2. 一台理想卡诺热机的热源温度为800K，冷源温度为300K。

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。

一、 判断命题是否正确，错误的加以改正1、 孤立系统的热力状态不能发生变化。

2、 答：×，只要孤立系统发生热力过程，其热力状态就会发生变化。

2、 工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中可逆不可逆g g S S ∆>∆、可逆不可逆f f S S ∆>∆、可逆不可逆S S ∆=∆。

答：×，可逆不可逆f f S S ∆<∆3、 热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。

4、 答：×，热力过程中，系统向外界放热，其温度不一定降低。

5、 一切不可逆循环的热效率1q w net t <η。

答：×，一切循环的热效率1q w net t =η。

6、 系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵一定减小。

7、 答：×，系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵不一定减小。

6、工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，根据r T Q dS δ=，则有⎰<0dS 。

答：×，工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，但 ⎰=0dS 。

二、选择题 1、 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 DA 、0=∆S ，0=∆U ；B 、0=∆S ，0=∆H ；C 、0<∆S ，0>∆U ；D 、0>∆S ，0=∆U 。

2、 t p w T c q +∆= 适用于 CA 、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。

3、 经过不等温传热后， BA 、热量的可用能和废热均减少；B 、热量的可用能减少，废热增加；C 、热量的可用能不变，废热增加；D 、热量的可用能不变，废热减少。

4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后，则孤立系统的总能、总熵、总 用的变化为 CA 、0<∆E ，0>∆S ，0>∆X E ；B 、0>∆E ，0>∆S ，0<∆X EC 、0=∆E ，0>∆S ，0<∆X E ；D 、0=∆E ，0>∆S ，0=∆X E5、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BA 、降低；B 、升高；C 、不变；D 、不定。

工程热力学 简单题题库一、在热力学中，表示工质热力状态的参数不包括以下哪一项？A. 温度B. 压力C. 体积D. 速度（答案）D（解析）在热力学中，描述工质热力状态的常用参数包括温度、压力、体积等，而速度不是用来描述工质热力状态的参数。

速度更多地与流体力学和动力学相关。

二、下列哪个过程是可逆过程？A. 气体自由膨胀B. 热量自发地从低温物体传向高温物体C. 水结成冰D. 弹簧的弹性形变（答案）D（解析）可逆过程是指在一定条件下，过程可以沿着相反的方向进行而不引起其他变化。

弹簧的弹性形变是一个可逆过程，因为当外力去除后，弹簧可以恢复到原来的状态。

而气体自由膨胀、热量自发地从低温物体传向高温物体以及水结成冰都是不可逆过程。

三、热力学第一定律表达了什么守恒定律？A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 电荷守恒（答案）B（解析）热力学第一定律，也称为能量守恒定律，它表明在一个热力学系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。

四、在热力学中，焓是一个重要的状态参数，它表示什么？A. 系统的内能与压力之比B. 系统的内能与体积之比C. 系统的内能与温度之比D. 系统的内能与压力、体积的某种组合（答案）D（解析）焓是热力学中的一个状态参数，它表示系统的内能与压力、体积的某种组合，具体为H=U+pV，其中H是焓，U是内能，p是压力，V是体积。

五、下列哪种循环是热力学中效率最高的循环？A. 卡诺循环B. 斯特林循环C. 狄塞尔循环D. 奥托循环（答案）A（解析）卡诺循环是热力学中效率最高的循环，它是在两个恒温源之间工作的可逆循环，其效率只与两个恒温源的温度有关，与工质的性质无关。

六、在热力学中，绝热过程是指什么？A. 过程中系统的温度保持不变B. 过程中系统与外界没有热量交换C. 过程中系统的压力保持不变D. 过程中系统的体积保持不变（答案）B（解析）绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程，也就是说，系统的热量变化为零。