工程热力学习题三

《工程热力学》参考试题及答案 3一．选择题（10 分）1. dq=dh-vdp 适用于系统，过程，工质。

[C] A．任意，任意，任意 B. 闭口，任意，理想气体C. 开口，可逆，任意D. 闭口，可逆，任意2. 理想气体经绝热节流后，温度。

[D]A．可能升高也可能降低 B. 升高C．降低 D. 不变3. 如图所示，以铜棒为系统进行分析：铜棒处于状态。

[B]A．平衡 B. 稳定但不平衡C．不稳定 D. 平衡且稳定4. 范德瓦尔状态方程a(P )(V m b) RT2Vm中，a 表示修正系数。

[B]A．气体分子体积修正系数 B. 内压力修正系数C．分子之间作用力修正系数D．分子之间斥力修正系数5. 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0<x<1 时，其熵为s，则。

[A]A．'' 's s s B．'' ' s s sC．' ''s s s D．' '' s s s二．判断题（10 分）1. 机械能可完全转化为热能，而热能却不能完全转化为机械能。

（×）2. 系统经历不可逆过程后，熵一定增大。

（×）3. 热机的热效率一定小于1。

（√）4. 水在湿蒸汽区发生定压吸热过程，温度升高。

（×）5. 若工质从同一初态，分别经可逆和不可逆过程，到达同一终态且两过程热源相同，那么传热量也相同。

（×）三．简答或画图分析题（30 分）6. （7 分）一闭口系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，试分析此过程中热量的变化。

解：①闭口系统无质量交换；②不可逆过程：S g 0 ；③S S g S f 0 ；所以S f 0，即，此过程为一放热过程。

7. （8 分）在T-s 图上定性标出n=1.2 理想气体的压缩过程，并在图上用面积表示W 和W t 。

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。

工程热力学习题及答案工程热力学习题及答案工程热力学是研究能量转换和传递的科学，它在工程领域中具有重要的应用价值。

下面将介绍一些常见的工程热力学学习题及其答案，帮助读者更好地理解和掌握这门学科。

问题一：一个理想气体在等容过程中，其温度从300K升高到500K，求气体对外界做功的大小。

解答：在等容过程中，气体对外界不做功，因为体积保持不变。

所以，气体对外界做功的大小为0。

问题二：一个理想气体在等压过程中，其体积从1m³增加到2m³，求气体对外界做的功。

解答：在等压过程中，气体对外界所做的功可以通过以下公式计算：功 = 压力× 体积变化。

由于等压过程中压力保持不变，所以功 = 压力× （2m³ - 1m³）。

根据题意，可以得到功 = 压力× 1m³。

问题三：一个理想气体在绝热过程中，其初始温度为300K，初始压力为2MPa，末状态的温度为400K，求末状态的压力。

解答：在绝热过程中，气体的熵保持不变，即可应用绝热方程：P₁V₁^γ =P₂V₂^γ，其中γ为气体的绝热指数。

根据题意，可以得到2MPa × V₁^γ =P₂ × V₂^γ。

由于绝热指数γ为常数，所以可以得到P₂ = 2MPa × （V₁ /V₂）^γ。

问题四：一个理想气体在等温过程中，其初始体积为1m³，初始压力为1MPa，末状态的体积为2m³，求末状态的压力。

解答：在等温过程中，气体的温度保持不变，即可应用等温方程：P₁V₁ =P₂V₂。

根据题意，可以得到1MPa × 1m³ = P₂ × 2m³。

解方程可得到P₂ = 0.5MPa。

问题五：一个理想气体在等熵过程中，其初始温度为300K，初始压力为1MPa，末状态的温度为400K，求末状态的压力。

解答：在等熵过程中，气体的熵保持不变，即可应用等熵方程：P₁ / T₁^γ =P₂ / T₂^γ，其中γ为气体的绝热指数。

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。

理想气体混合物、湿空气、喷管流动、动力循环、制冷循环1．由氧气O 2与氮气N 2组成的空气%79%,2122==N O ϕϕ,其中氧气的质量分数 B 。

A 22O O ϕω=B 2879.03221.03221.02⨯+⨯⨯=O ω C 28879.028721.028721.02⨯+⨯⨯=O ω D 322821.02=O ω 题解：混合气体质量分数与容积分数间∑==n i iiii i M M 1ϕϕω。

2．由某种x 气体与某种∆气体组成的混合气体，参数为p 、V 、T ，已知其中x 气体的分压力p x ，分体积V x ，混合气体中x 气体的状态方程 C 。

A T R m V p gx x x x =B T mR V p g x =C T R m pV x g x x =D T R m pV x g x =题解：混合气体中某一种气体状态的描述，若采用i p 时，对应的是T V ,状态；若采用i V 时，对应的是T p ,，因此，混合气体中某一种气体状态方程可以有两种方式表示：T R m pV T R m V p gx x x gx x x ==,。

3．刚性容器中有某种理想气体，参数p 1、V 1、T 1，现定温充入另一种x 气体，使容器中的压力升到p 2，充入的气体质量 B 。

A 12T R V p m gx x =B 112)(T R V p p m gx x -=C T R V p p m g x )(12-=D TR V p T R V p m m m g gx 11212-=-= 题解：充入x 气体后，容器中为混合气体，总压力为x p p p +=12，x 气体的分压力12p p p x -=，混合气体中x 气体的状态方程T R m V p gx x x =，TR V p p m gx x )(12-=。

4．刚性容器中原有某种理想气体，参数p 1、V 1、T 1，现定温充入第二种气体，使容器中的压力升到p 2，容器中现贮气体 C 。

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 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。

工程热力学习题3答案工程热力学习题3答案工程热力学是热力学在工程领域的应用，是工程师必须掌握的基础知识之一。

学习题是帮助学生巩固理论知识和培养解决实际问题能力的重要工具。

本文将为大家提供工程热力学学习题3的详细解答，希望能对大家的学习有所帮助。

题目一：一个理想气体在容器中经历了一个绝热膨胀过程，初始状态为P1、V1、T1，终态为P2、V2、T2。

已知绝热指数γ，求解过程中的温度变化ΔT。

解答一：根据理想气体状态方程PV=RT，可以得到初始状态和终态的温度分别为T1=R/P1V1和T2=R/P2V2。

由于过程是绝热膨胀，所以可以利用绝热指数γ来求解温度变化ΔT。

绝热指数γ定义为γ=Cp/Cv，其中Cp为定压比热容，Cv为定容比热容。

对于理想气体来说，γ是一个常数。

由于绝热过程中没有热量交换，所以有以下关系式成立：P1V1^γ=P2V2^γ。

利用这个关系式，可以将温度变化ΔT表示为：ΔT=T2-T1=(P2V2-P1V1)/(R(γ-1))。

题目二：一个容器中装有一定质量的水，初始温度为T1，通过加热使水的温度升高到T2，求解加热过程中水的热容。

解答二：根据热容的定义，热容C表示单位质量物质温度升高1度所需的热量。

对于水来说，热容可以表示为C=mCw，其中m为水的质量，Cw为水的比热容。

加热过程中，水的温度升高ΔT=T2-T1，所需的热量可以表示为Q=mCwΔT。

将上述公式代入热容的定义中，可以得到热容C=Q/(mΔT)。

题目三：一个汽轮机的入口压力为P1，温度为T1，出口压力为P2，温度为T2，求解汽轮机的等熵效率。

解答三：汽轮机的等熵效率定义为ηs=(h1-h2s)/(h1-h2)，其中h1为入口焓，h2为出口焓，h2s为等熵过程中的出口焓。

根据热力学第一定律，可以得到汽轮机的等熵过程中的出口焓h2s为：h2s=h1-(Cp(T1-T2))，其中Cp为气体的定压比热容。

将上述公式代入等熵效率的定义中，可以得到汽轮机的等熵效率ηs=1-(T2/T1)^(γ-1)，其中γ为气体的绝热指数。