工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集

一、填空题

1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。

3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。

4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。

5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。

6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。

7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分

/Q T δ? 为可逆循环。

9．熵流是由 引起的。

10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。

13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。

14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。

15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。

16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。

17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分

/Q T δ? 为不可逆循环。

19．熵产是由 引起的。

20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。

21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。

24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。

26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

33.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_______。

34.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量的大小为2H m _______2O m 。

35.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t 2>t 1时，2

1

2

t t t 0

C

C

与的大小关系为

_______。

36.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量M i ，则各组元气体的摩尔分数χi

为_______。

37.由热力系与外界发生_______交换而引起的熵变化称为熵流。

38.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效率为_______。 39.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受_______温度的限制。 40.燃气轮机装置定压加热循环的_______是决定循环热效率的唯一的条件。 41.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_____热力系。 42.热力系的储存能包括_____。

43.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

c v =_____J/(kg ·k)。

44.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=_____。

45.定值比热容为c n 的多变过程，初温为t 1,终温为t 2，其熵变量Δs=_____。 46.水蒸汽的临界压力为_____MPa 。

47.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。

48.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。 49.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。

50.未饱和湿空气的相对湿度值在_____之间。

二、单项选择题

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p v ，环境压力P a 间的关系为( )

A.p+p v +p a =0

B.p+p a －p v =0

C.p －p a －p v =0

D.p a －p v －p=0 3.闭口系能量方程为( )

A.Q+△U+W=0

B.Q+△U －W=0

C.Q －△U+W=0

D.Q －△U －W=0 4.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,w t =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Q 1=( ) A.RrT 1ln

21p p B.RrT 1ln 2

1v v C.T 1△S 34 D.T 1△S 21

8.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0

A.s ″>s>s ′

B.s>s ″>s ′

C.s

D.s ′>s>s ″ 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( ) A.dh=－vdp B.dh=vdp C.dh=－pdv D.dh=pdv 11.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.w c 增大, ηv 减小

B.w c 不变, ηv 减小

C.w c 不变, ηv 不变

D.w c 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T 1、T 2;燃烧室出口燃气温度为T 3,则其理想循环热效率为( )

A ．1－

12T T B.1－21T T C.1－23T T D.1－3

2T T

14．饱和湿空气的相对湿度（ ）

A ．?>1 B. ?=1 C. ?<1 D.0

15.湿空气的焓h 为（ ）

A. 1kg 湿空气的焓

B. 1m 3

湿空气的焓

C. 1kg 干空气与1kg 水蒸汽焓之和

D. 1kg 干空气的焓与1kg 干空气中所含水蒸汽的焓之和

16.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( ) A.真空p v =0.08Mpa B.表压力p g =0.08MPa

C.真空p v =0.28Mpa

D.表压力p g =0.28MPa

17.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( ) A.技术功为正 B.技术功为负

C.体积功为正

D.体积功为负

18.理想气体可逆定温过程的特点是( ) A.q=0 B. W t =W C. W t >W D. W t

19.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

20.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( )

A.变为饱和水

B.变为湿蒸汽

C.作功能力减小

D.温度不变

21.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

22空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为

0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( )

A.流速不变，流量不变

B.流速降低，流量减小

C.流速不变，流量增大

D.流速降低，流量不变

23.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

三、判断题

1．处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。（）

2．稳定流动系统中，维持工质流动的流动功和技术上可资利用的技术功，均是由热能转换所得的工质的体积功转化而来的。（）

3．稳定流动系统进出口工质的状态相同。（）

4．稳定流动系统的能量方程可理解为控制质量系统的能量方程。（）

5．不可能把热量从低温物体传向高温物体。（）

6．在相同温度界线之间变温热源可逆循环的热效率等于卡诺循环的热效率。（）

q 。（）

7．水蒸气在定温过程中w

8．湿空气的相对湿度越高，吸收水分的能力越强。（）

9．理想气体的比定容热容是比体积的单值函数。（）

10．当气流的M<1时，要使流速增加，则需使用渐扩喷管。（）

11．热力系破坏平衡的速度要比恢复平衡的速度快得多。（）

12．技术功为轴功和流动功之和。（）

13．稳定流动系统与外界交换的功和热量相等且不随时间而变。（）

14．焓是开口系统中流入（或流出）系统工质所携带的取决于热力学状态的总能量。（）

15．不可能从单一热源取热使之完全变为功。 （ ） 16．概括性卡诺循环的热效率小于卡诺循环的热效率。 （ ） 17．对任何温度的气体加压都能使其液化。 （ ） 18．由饱和水定压加热为干饱和蒸汽的过程，温度不变。 （ ） 19．理想气体的比定压热容是温度的单值函数。 （ ） 20．工程上要求气体从M<1加速到M>1，则应采用拉伐尔喷管。 （ ）

四、简答题

1.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?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性是否有关?

3.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点?

4.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?

5.何谓汽耗率?何谓热耗率?它们与热效率有什么关系?

6.平衡状态与稳定态有什么联系与区别?

7.能量方程q=△u+w 和q=C v △T+

2

1

pdv 的适用条件有何不同?

8.夏天，自行车在被太阳晒得很热的马路上行驶时，为什么容易引起轮胎爆破? 9.不可逆过程熵的变化如何计算?

10.在工程实际中，常引用哪些参数来表示因摩擦对喷管流动的影响?它们之间有何关系?

五、名词解释(每小题5分，共25分)

1.热力系的储存能

2.平均质量热容

3.熵产

4.稳定流动

5.湿空气的焓

六、分析题

1、如图1，某种理想气体有两任意过程a-b 和a-c ，已知b ，c 在同一可逆绝热线上，试分析：Δu ab 和Δu ac 哪个大？

2、某理想气体经历4个过程，如图2所示。指出各过程加热或放热，膨胀或压缩。

3、请分析以下几种说法正确吗？为什么？

图1

图2

（1）熵增大的过程必为不可逆过程； （2）熵产0g S >的过程必为不可逆过程。

4、某循环在700K 的热源及400K 的冷源之间工作，如图3所示。

（1）用克劳修斯积分不等式判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆? （2）用卡诺定理判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆?

七、计算题

1．某蒸汽动力装置，蒸汽流量为40 t/h ，进口处压力表读数为9.0MPa ，进口比焓为

3440kJ/kg ；出口真空表读数为95.06KPa ，比焓为2240kJ/kg ，当时当地大气压力为

98.66KPa ，汽轮机对环境放热为6.3×103kJ/h 。试求：

（1） 汽轮机进出口蒸汽的绝对压力各为多少？ （2） 单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少？ （3） 汽轮机的功率为多大？

（4） 若进出口蒸汽流速分别为60m/s 和140m/s 时，对汽轮机输出功有多大影响？

2．将0.8kg 温度为1000℃的碳钢放入盛有6kg 温度为18℃的水的绝热容器中，最后达到热平衡。试求此过程中不可逆引起的熵产。

碳钢和水的比热容分别为0.47/()c c kJ kg K =和 4.187/()w c kJ kg K =。

3、0.5kmol 某种单原子理想气体 ，由25℃，2m 3

可逆绝热膨胀到1atm ，然后在此状态的温度下定温可逆压缩回到2m 3

。

（1）画出各过程的p-v 图及T-s 图；（5分） （2）计算整个过程的Q ，W ，ΔU ， ΔH 及ΔS 。

4．系统经一热力过程，放热8kJ ，对外作功26 kJ 。为使其返回原状态，对系统加热6 kJ ，问需对系统作功多少？

5．一卡诺机工作在800℃和20℃的两热源间，试求：

图

3

（1） 卡诺机的热效率；

（2） 若卡诺机每分钟从高温热源吸入1000 kJ 热量，此卡诺机净输出功率为多少kW ？ （3） 求每分钟向低温热源排出的热量。

6．kg 1空气从相同初态10.2p MPa =、135t =℃经定容过程至终温2180t =℃，试求吸热量、膨胀功、技术功和初终态焓差。（空气的)/(004.1K kg kJ c p ?=，

)/(717.0K kg kJ c V ?=，)/(287.0K kg kJ R g ?=。）

8、封闭气缸中气体初态p 1=8MPa ，t 1=1300℃，经过可逆多变膨胀过程变化到终态

p 2=0.4MPa ，t 2=400℃。已知该气体的气体常数Rg=0.287kJ/(kg·K)，比热容为常数，c V =0.716 kJ/(kg·K)。

（1）求多变过程的多变指数； （2）求多变过程的膨胀功；

（3）试判断气体在该过程中各是放热还是吸热的？

9.m=2.26kg 理想气体的气体常数Rr=430J/(kg ·k)，比热比k=1.35。初温T 1=477K ，经可逆

定体过程后终温T 2=591K 。求Q 、ΔU 、W 、ΔS 。

10.设炉膛中火焰的温度恒为t r =1500℃，汽锅内蒸汽的温度恒为t s =500℃，环境温度为 t 0=25℃，求火焰每传出1000kJ 热量引起的熵产和作功能力损失。

11.空气可逆绝热流过一喷管，入口压力p 1=0.7MPa ，温度t 1=800℃，出口压力

p 2=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c p =1.004kJ/(kg ·K)，k=1.4，求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。

12. m=1.5kg 空气按可逆定温过程由初态T 1=328K,P 1=0.25×106Pa 变化到终态P 2=0.15×

106Pa ，空气的R r =0.287KJ/(kg ·k)，试求此定温过程的Q 、W 、△U 、△H 。

13. 空气在渐缩喷管进口截面上的压力P 1=1.5×106Pa ，比体积V 1=0.065m 3/kg ，VC 1≈0；

喷管出口截面上的压力P 2=0.8×106Pa 出口截面积A 2=14cm 2；设空气的R r =287J/(kg ·k)，比热容比K=1.4。

试求：(1)喷管出口截面上的比体积V 2，温度T 2

(2)空气流经出口截面时的速度V C2

14. 某燃气轮机排气1.20kg/s ，温度为T 1=576K,定压排入温度T 0=283K 的环境；设排气的

C p =1.021KJ/(kg ·k)。试求每小时燃气轮机的排气热量中的有效能和无效能。

15.设炉膛中火焰的温度恒为t r =1500℃，汽锅内蒸汽的温度恒为t s =500℃，环境温度为 t 0=25℃，求火焰每传出1000kJ 热量引起的熵产和作功能力损失。

16. m=1.5kg 空气按可逆定温过程由初态T 1=328K,P 1=0.25×106Pa 变化到终态P 2=0.15×

106Pa ，空气的R r =0.287KJ/(kg ·k)，试求此定温过程的Q 、W 、△U 、△H 。

17．某蒸汽动力装置，蒸汽流量为40 t/h ，进口处压力表读数为9.0MPa ，进口比焓为

3440kJ/kg ；出口真空表读数为95.06KPa ，比焓为2240kJ/kg ，当时当地大气压力为98.66KPa ，汽轮机对环境放热为6.3×103kJ/h 。试求：

（1）汽轮机进出口蒸汽的绝对压力各为多少？ （2）单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少？ （3）汽轮机的功率为多大？

（4）若进出口蒸汽流速分别为60m/s 和140m/s 时，对汽轮机输出功有多大影响？

工程热力学习题集答案

一、填空题

1．常规 新 2．能量 物质 3．强度量4．54KPa 5．准平衡 耗散 6．干饱和蒸汽 过热蒸汽7．高 多 8．等于零9．与外界热交换 10．

7

2

g R 11．一次 二次 12．热量13．两 14．173KPa 15．系统和外界 16．定温 绝热可逆 17．小 大 18．小于零 19．不可逆因素 20．

7

2

g R 21、（压力）、（温度 ）、（体积）。

22、（单值）。23、（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零）。24、（熵产）。

25、（两个可逆定温和两个可逆绝热） 26、（方向）、（限度）、（条件）。31.孤立系；

32.开尔文(K)； 33.－w s =h 2－h 1 或 －w t =h 2－h 1 34.小于35. 2

2

1

t 0

t t C

C

>

36.

∑=ω

ωn

1

i i

i

i

i M /M /37.热量 38.65.29% 39.环境40.增压比41.孤立

42热力学能、宏观动能、重力位能43.650 44.c v (T 2－T 1) 45.c n ln

1

2T T 46.22.1247.当地音速

48.环境温度49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.（物质） 52.（绝对压力）。 53.（q=(h 2-h 1)+(C 22

-C 12

)/2+g(Z 2-Z 1)+w S ）。54.（温度）55. (0.657)kJ/kgK 。56. (定熵线) 57.（逆向循环）。58.（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程）

59.（预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。60.（增大）

二、单项选择题

1.C

2.D

3.D

4.A

5.C

6.B

7.A

8.A

9.C10.B11.A12.B13.B14.B15.D16.B17.A18.B19.B20.C21.C22.C 23.A

三、判断题

1．√ 2．√ 3．? 4．√ 5．? 6．? 7．? 8．? 9．? 10．?

11．? 12．? 13．? 14．√ 15．? 16．? 17．? 18．√ 19．√ 20．√

21.（×） 22.（√） 23.（×） 24.（×） 25.（√） 26.（×） 27.（√） 28.（√） 29.（×） 30.（√）

四、简答题

1.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。 2.1kg 气体:pv=R r T mkg 气体:pV=mR r T

1kmol 气体：pV m =RT nkmol 气体：pV=nRT

R r 是气体常数与物性有关，R 是摩尔气体常数与物性无关。 3.干饱和蒸汽：x=1,p=p s t=t s v=v ″,h=h ″ s=s ″ 湿饱和蒸汽：0

4.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) 5.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。

6.平衡态是指热力系的宏观性质不随时间变化的状态。稳定态是指热力系的状态不随时间而变化的状态。平衡必然稳定，稳定未必平衡。

7.前者：闭口系、任意工质、任意过程 后者：闭口系、理想气体、可逆过程

8.轮胎内气体压力为P=

V

MR ,

T V MR r

r 为常数，当T 升高时P 随之升高，容易引起爆破。

9.可以选择相同初、终状态间可逆过程熵的变化来计算。

10.在工程实际中，常引用“速度系数”φ、“喷管效率”η和“能量损失系数”ξ来表示因摩擦对喷管流动的影响。三者之间的关系为：ξ=1－φ2=1－η

11.略

12. 热力学第一定律的实质是什么？并写出热力学第一定律的两个基本表达式。答：热力学

第一定律的实质是能量转换与守恒原理。热力学第一定律的两个基本表达式为：

q=Δu+w ；q=Δh+w t

13. 热力学第二定律的实质是什么？并写出熵增原理的数学表达式。答：热力学第二定律的

实质是能量贬值原理。熵增原理的数学表达式为：dS iso ≥0 。

14. 什么是可逆过程？实施可逆过程的条件是什么？ 答：可逆过程为系统与外界能够同时

恢复到原态的热力过程。实施可逆过程的条件是推动过程进行的势差为无穷小，而且无功的耗散。

五、名词解释

1.热力系储存能包括：热力学能、宏观动能和重力位能。

2.对于c －t 图上曲边梯形面积，由微积分中值定理知，必然存在－ξ值使得曲边梯形面积与一矩形面积相等，这个ξ值在c －t 图上就是平均质量热容的概念。

3.不可逆过程中，不可逆因素引起的熵的变化称为熵产。

4.所谓稳定流动，是指流体流经管道中任意点的热力状态参数及流速等均不随时间而变化的流动过程。

5.湿空气的焓值等于干空气的焓值与水蒸气的焓值之和。

六、分析题

1、解：（方法一）

过b 、c 分别作等温线，因为c b T T >，故c b u u >

ab b a ac c a u u u u u u ?=->?=-即

（方法二）考虑过程b -c

c b q u w u u w =?+=-+

0c b

q v v w =>>

c b u u >，ac ab u u ?>?

2、

解： 因为：w u q +?=

1-3：131n k -<<，且313S T T >1及

>0,<0u q ? 所以

<0w 边压缩边放热

1-2：122121T

()1

2

g 1g 2121

1d 111n n R T R p w p v T T n p n -??

????==

=-=- ???--???????

所以有>0w 边膨胀边放热

1-4： 1441410n T T S S ->>-∞>>且及

>0,>0u q ? ()14>01

g R w T T n =

-- 边膨胀边吸热

1-5：151n k -<<5151且T S

<0,>0,>0u q w ? 边膨胀边吸热边降温

3、请问一下几种说法正确吗？为什么？ （1）熵增大的过程必为不可逆过程；

答：不正确。熵增大的过程不一定为不可逆过程，因为熵增大包括熵流和熵产两部分，如果熵流大于0，而熵产为0的可逆过程，上仍然是增大的。 （2）熵产0g S >的过程必为不可逆过程。

答：正确。熵产是由于热力过程中的不可逆因素导致的，因此当熵产0g S >，则此过程必定为不可逆过程。

4、某循环在700K 的热源及400K 的冷源之间工作，如图3所示。

（1）用克劳修斯积分不等式判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆? （2）用卡诺定理判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆? 解：

方法1：

设为热机循环

1212δ14000kJ 4000kJ

10kJ/K 0700K 400K r r r Q Q Q T T T =-=-=>? 不可能

设为制冷循环：

1212δ14000kJ 4000kJ

10kJ/K 700K 400K

r r r Q Q Q T T T =-+=-+=-?

符合克氏不等式，所以是不可逆制冷循环

方法2：

设为热机循环

C 400K 110.4286700K

L h T T η=-=-= net 110000kJ

0.712614000kJ

t W Q η=

== C t ηη>不可能

设为制冷循环

0400K 1.33700K 400K c c c T T T ε=

==--

2net 4000kJ

0.410000kJ Q w ε=== c εε

七、计算题

1．解：

（1）1900098.669098.66p kPa =+= 298.6695.06 3.6p kPa =-=

图3

（2）取汽轮机汽缸内壁和蒸汽进、出口为系统，则系统为稳定流动系统，能量方程为

sh w z g c h q +?+?+?=22

1

36.310/40000

0.1575/q kJ kg =?=

进、出口的动能差和位能差忽略不计，则

sh w q h =-?0.1575(22403440)=---1200≈(kJ/kg)

（3）汽轮机功率

3

440101200 1.33103600

m sh P q w ?==

?=?(kW) （4）222311

(14060)108/22

sh w c kJ kg -?=?=?-?= 80.67%1200

sh k sh w w ε?===

2．解： ()c c c c m Q m c t t =- ()w w w m w Q m c t t =-

c w Q Q = ()c c c m m c t t -()w w m w m c t t =-

代入数据解得：32.48m t =℃

32.48273

ln 6 4.187ln 1.23/18273m

m

w

w

T T w w m w w w T T w m c dT T Q

S m c kJ K T

T T δ+?====??=+?? 32.48273

ln 0.80.47ln 0.54/1000273m

m

c c

T T c c m c c c T T c m c dT T Q

S m c kJ K T

T T δ+?====??=-+?

?

1.230.540.69/g w c S S S kJ K ?=?+?=-=

3、 解：

（1）画出各过程的p-v 图及T-s 图

（2）先求各状态参数

()113

15500mol 8.314J/(mol K)27325K

2m 6.1939310Pa 6.11atm

nRT p V ???+=

==?=

1 1.6711.67

22111MPa 298K 144.26K 6.11MPa p T T p κκ

--????

==?= ?

?

??

??

1

11.67

331212 6.11MPa 2m 5.906m 1MPa p V V p κ

????==?= ? ?

????

33231144.26K

2m T T V V ====

33

500mol 8.314J/(mol K)144.26K

299855Pa 2m p ???=

=

等温过程 ：热量=膨胀功=技术功

3122323232

3

3

ln

2m 500mol 8.314J/(mol K)144.26K ln 5.906m

649.4kJ

T V Q Q Q Q W nRT V ----=+====????=- 所以，放热

()()()()12231223

3122

ln

500mol 3 4.1868J/(mol K)298144.26K 649.4kJ 316.12kJ

T Vm W W W U U W V nC T T nRT V ---=+=-+=-+=????-+-=

131313

649.4kJ 316.62kJ 965.52kJ U Q W ---?=-=--=-

()()

()13313965.52kJ 299.855619.393kPa 2m 1604.6kJ

pm H nC T T U pV -?=-=?+?=-+-?=

331311ln ln 144.26K

500mol 3 4.1868J/(mol K)ln 298K

4.56kJ/K

Vm T V S n C R T V -??

?=+??

?

?=????=-

4．解：根据能量方程有

111Q U W =?+ 222Q U W =?+

12U U ?=-? 1122Q W W Q ∴-=- 2121W Q Q W =+- 2121862628W Q Q W =+-=-+-=-(kJ)

5．解： （1）20273

1172.7%800273

L c H T T η+=-=-=+ （2）000.727100012.12()606060

c H W Q P kW η?=

=== （3）(1)1000(10.727)273L H c Q Q kJ η=-=?-=

6．解 31

3216

10.28710(35273)

0.442/0.210

g R T v v m kg p ??+====? 221

1(180273)0.20.294(35273)

T p p MPa T +==?=+ 21()0.717(18035)103.97/V q c t t kJ kg =-=?-=

0=w

63112()0.442(0.20.294)101041.5/t w v p p kJ kg -=-=?-??=- 21() 1.004(18035)145.6/p h c t t kJ kg ?=-=?-=

7、解：

缸内气体为热力系-闭口系。突然取走90kg 负载，气体失去平衡，振荡后最终建立新的平衡。虽不计摩擦，但由于非准静态，故过程不可逆。但可以应用第一定律解析式。由于缸壁充分导热，所以缸内的气体在热力变化过程中的温度是不变的。

首先计算状态1和状态2的基本参数，

11F 205

771133.32981000.3039MPa A 100

b P P =+

=?+?=

6331100101010V A h m --=?=??=

21T T =

6432()()10010(10)10V A h h h h h m --=?+?=+???=+??

22F 20590771133.32981000.2156MPa A 100

b P P -=+

=?+?= (1) 求活塞上升的高度：

过程中质量不变，且等于 11

221212

g g PV PV m m R T R T =

== 341

2120.303910(10)100.2156

P V V h P --=

=?=+?? 4.1 cm h ?=

（2）气体在过程中作的功

根据热力学第一定律，Q U W =?+， 以及122211U U U m u m u ?=-=-

由于{}{}21/,KJ Kg k m m u T ==且T 1=T 2，0u ?= 由于不计摩擦气体所做的功，W 分为两部分： 1W 位克服大气所做的功；2W 位活塞位能的增加量

则22(20590)9.81 4.11046.25p W E mgh J -=?==-???=

421771133.3210010 4.11042.14b W P A h J --=??=?????=

1246.2542.1488.4W W W J ?=+=+=

或者，6422

20.215610Pa 10010m 4.110m 88.4W p A H J --=?=?????=

8.解：

（1）1到2是可逆多变过程，对初，终态用理想气体状态方程式有

()()g 1

316

1g 2326

2

287J/(kg K)1300273K

0.05643m /kg 810Pa

287J/(kg K)400273K

0.48288m /kg 0.410Pa

R T v p R T v p ??+===???+=

==?

所以多变指数

661233

21ln(/)ln(810Pa/0.410MPa) 1.395ln(/)ln(0.48288m /kg /0.05643m /kg)

p p n v v ??=== （2）多变过程的膨胀功

()()12287J/(kg K)

1573673K 653.92kJ/kg 1

1.3951

g R w T T n ?=

-=

-=--

（3）多变过程的热量

()()210.716kJ/(kg K)6731573K 653.92kJ/kg 9.52kJ/kg 0

V q u w c T T w

=?+=-+=??-+=> 故该可逆多变膨胀过程是吸热过程

9.c v =

r R 1k 1-=1

35.1430-=1229J/(kg ·k) W=0

△U=mc v (T 2－T 1)=2.26×1.229×(591－477)=317kJ Q=△U=317kJ

△S=mc v ln

1

2T T =2.26×1.229×ln 477591=0.595kJ/K

10.ΔS g =

273

150010002735001000+-

+ =0.73kJ/K E x1=T 0·ΔS g

=(273+25)×0.73 =217.5kJ 11.

1

2p p =7.015.0=0.214<0.528 为缩放型喷管。 T 2=T 1(k

1

k 1

2)

p p

-=1073×(4

.114.1)7

.015

.0-=691K

c 2=)T T (c 221p -=)6911073(10042-??=876m/s M 2=

22a c =691

2874.1876?? 1.66 12.Q=mR r Tln 21P P =1.5×0.287×328×ln KJ 1.721015.01025.06

6=?? W=mR r Tln

2

1

P P =Q=72.1KJ △U=mC v (T 2－T 1)=0 △H=mC p (T 2－T 1)=0

13.(1)P °=P 1=1.5×106Pa,V °=V 1=0.065m 3/kg

则T °=K 7.339287

065

.0105.1R V P 6r =??=?? V 2

=V °kg /m 102.0108.010

5.1065.0)

P P (34

.11

66

K

12

=?

??

? ?????=?

T 2=K 3.284287

102

.0108.0R V P 6r 22=??= (2)V C2=

s /m 6.333)3.2847.339(2871

4.14

.12)T T (R 1K K 22r =-??-?=-?- 14.每小时排气的放热量Q p :

Q p =mC p (T 0－T 1)=3600×1.2×1.021×(－576+283)=－1292341KJ/h

此热量中的有效能Q a :

Q a =]T

T ln T )T T [(mC dT )T T 1(mC Q )T

T

1(m

0010p 0T T p

0T T 0

10

1--=-

=δ-?

?

=3600×1.2×1.021×［(283－576)－283ln 576

283

］=－405345.2KJ/h

此热量中的无效能Q u :

Q u=Q p －Q a =－－(－405345.2)=－886995.8KJ/h

15.ΔS g =

273

15001000

2735001000+-

+ =0.73kJ/K E x1=T 0·ΔS g

=(273+25)×0.73 =217.5kJ

16.Q=mR r Tln 21P P =1.5×0.287×328×ln KJ 1.721015.01025.06

6

=??

W=mR r Tln

2

1

P P =Q=72.1KJ △U=mC v (T 2－T 1)=0 △H=mC p (T 2－T 1)=0 17.解：

（1）1900098.669098.66p kPa =+= 298.6695.06 3.6p kPa =-=

（2）取汽轮机汽缸内壁和蒸汽进、出口为系统，则系统为稳定流动系统，能量方程为

sh w z g c h q +?+?+?=221

36.310/400000.1575/q kJ kg =?=

进、出口的动能差和位能差忽略不计，则

sh w q h =-?0.1575(22403440)=---1200≈(kJ/kg)

（3）汽轮机功率

3

440101200 1.33103600

m sh P q w ?==

?=?(kW) （4）222311

(14060)108/22

sh w c kJ kg -?=?=?-?= 80.67%1200

sh k sh w w ε?=== 18.

19.

20.

工程热力学考研试题及答案

1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ． ??>?ds T q B ． ??t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t 6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小21．理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数，当n ＝ ∞ 时，即为等体过程。 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体 D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ）A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ）A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功 10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大 B ．减小C ．不变 D ．的变化视具体压缩空气的耗功量 11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ）A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线 14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比C ．减小空气流量 D ．降低增压比 15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。（C ）A 分子间内位能 B ．分子运动动能C ．分子本身体积D ．分子间相互作用力 二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于（AC ）A ．2 1 p p RT ln B ．1 2p p RT ln C ．1 2v v RT ln D ．2 1v v RT ln E ．(p 2v 2－p 1v 1) 17．vdp dh q －=δ适用于 AC A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 E ．任意过程，任意气体 18．再热压力若选得合适，将使（BCDE ） A ．汽耗率提高 B ．热耗率提高 C ．循环热效率提高 D ．排汽干度提高 E ．平均吸热温度提高 19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE ）A ．流量变小B ．流量不变 C ．流量变大 D ．出口压力变大E ．出口速度变大 20．不可逆循环的热效率（BE ） A ．低于可逆循环的热效率 B ．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C ．高于可逆循环的热效率 D ．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E ．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22．在一定的压力下，当液体温度达到 饱和 时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。 23．湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24．火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26．理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式 Q ＝V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28．图示通用压缩子图上一状态点A ，其位置表明： 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。

工程热力学第三版电子教案第10章自我测验题

第十章自我测验题 1、画出柴油机混合加热理想循环的p－v图和T－s图，写出该循环吸热量、放热量、净功量和热效率的计算式；并分析影响其热效率的因素有哪些，与热效率的关系如何？ 2、画出汽油机定容加热理想循环的p－v图和T－s图，写出该循环吸热量、放热量、净功量和热效率的计算式，分析如何提高定容加热理想循环的热效率，是否受到限制？ 3、柴油机的热效率高于汽油机的热效率其主要原因是什么？ 4、怎样合理比较内燃机3种理想循环（混合加热循环、定容加压循环、定压加热循环）热效率的大小？比较结果如何？ 5、画出燃气轮机装置定压加热理想循环的p－v图和T－s图。分析如何利用压气机绝热效率和燃气轮机相对内效率确定实际压气机出口的温度和实际燃气轮机出口的温度，怎样来提高定压加热实际循环的热效率？ 6、燃气轮机装置定压加热实际循环采用回热的条件是什么？一旦可以采用回热，为什么总会带来循环热效率的提高？ 7、朗肯循环的定压吸热是在________中进行的，绝热膨胀是在________中进行的，在冷凝器中发生的是________过程，在水泵中进行的是_______过程。 8、试将如图所示的蒸汽再热循环的状态点1、2、3、4、5、6及循环画在T－s图上。假设各状态点的状态参数已知，填空： 9、如图所示的一级抽汽回热（混合式）蒸汽理想循环，水泵功可忽略。试： （1）定性画出此循环的T－s图和h－s图；

（2）写出与图上标出的状态点符号相对应的焓表示的抽汽系数，输出净功，吸热量，放热量，热效率及汽耗率的计算式。 10、某气体依次经历绝热、定容、定压3个可逆过程完成循环。试在T－s图上判断该循环是热机循环还是制冷循环。 11、蒸气压缩制冷循环可以采用节流阀来代替膨胀机，空气压缩制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？ 12、何谓制冷系数？何谓热泵系数？试用热力学原理说明能否利用一台制冷装置在冬天供暖。 13、一内燃机按定容加热理想循环工作，其进口状态为p1＝98kPa，t1＝60℃，压缩比为6，加入热量q1=879kJ/kg。工质视为空气，比热容为定值，试： （l）在p－v图和T－s图上画出该机的理想循环； （2）计算压缩终了温度、循环最高温度、循环放热量及循环热效率。 14、内燃机定压加热循环，工质视为空气，已知p1＝100kPa，t1＝70℃，压缩比为12， 。设比热容为定值，求循环的吸热量、放热量、循环净功量及循环热效率。 15、一内燃机混合加热循环，已知p1＝103kPa，t1＝22℃，压缩比为16，定压加热过程比体积的增量占整个膨胀过程的3％，循环加热量为801.8kJ/kg。求循环最高压力、最高温度及循环热效率。 16、一燃气轮机装置定压加热循环，工质视为空气，进入压气机时的温度p1＝93kPa，t1＝20℃，在绝热效率为0.83的压气机中被压缩到p2＝552kPa。在燃烧室中吸热后温度上升到t3＝870℃，经相对内效率为0.8的燃气轮机绝热膨胀到p4＝93kPa。空气的质量流量为10 kg／s。设空气比热容为定值，试求： （l）循环的净功率； （2）循环热效率。 17、如图所示的一次再热和一级抽汽回热蒸汽动力理想循环，新蒸汽与再热蒸汽温度相同，回热器为表面式，疏水进人凝汽器，被加热水出口焓看作等于抽汽压力下的饱和水焓，水泵功可忽略。试：

工程热力学期末试题及答案

工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： = ??? ? ? ++-?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?=iso 0 S ?=

5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。

工程热力学答案

第一章 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2. 表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变 化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3． 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 1-3解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= bar p p p b 32.005.107.212=-=-= bar p p p b C 65.032.097.02=-=-= 第二章 1.绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器。问：⑴ 空气的热力学能如何变化？ ⑵ 空气是否作出了功？ ⑶ 能否在坐标图上表示此过程？为什么？答：（1）空气向真空的绝热自由膨胀过程 的热力学能不变。（2）空气对外不做功。 （3）不能在坐标图上表示此过程，因为不是准静态过程。 2. 下列说法是否正确？ ⑴ 气体膨胀时一定对外作功。 错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。 ⑵ 气体被压缩时一定消耗外功。 对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压缩的，要想压缩体积，必须借助于外功。 ⑶ 气体膨胀时必须对其加热。 错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，不用对其加热。 ⑷ 气体边膨胀边放热是可能的。 对，比如多变过程，当n 大于k 时，可以实现边膨胀边放热。 ⑸ 气体边被压缩边吸入热量是不可能的。 错，比如多变过程，当n 大于k 时，可以实现边压缩边吸热。 ⑹ 对工质加热，其温度反而降低，这种情况不可能。 错，比如多变过程，当n 大于1，小于k 时，可实现对工质加热，其温度反而降低。 3“任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确？

最新工程热力学思考题答案,第七章

第七章 气体与蒸汽的流动 7.1对改变气流速度起主要作用的是通道的形状还是气流本身的状态变化？ 答：改变气流速度主要是气流本身状态变化，主要是压力变化直接导致流速的变 化。 7.2如何用连续性方程解释日常生活的经验：水的流通截面积增大，流速就降低？ 答：日常生活中水的流动一般都为稳定流动情况11 221212f f m m m Ac A c q q q v v ====， 对于不可压缩流体水1v =2v ，故有流速和流通截面积成反比关系。 7.3在高空飞行可达到高超音速的飞机在海平面上是否能达到相同的高马赫数？ 答：不能，因为速度和压比有个反比关系，当压比越大最大速度越小，高空时压 比小，可以达到高马赫数，海平面时压比增大，最大速度降低无法达到一样的高马赫数。 7.4当气流速度分别为亚声速和超声速时，下列形状的管道（图7-16）宜于作喷管还是宜于作扩压管？ 答：气流速度为亚声速时图7-16中的1 图宜于作喷管，2 图宜于作扩压管，3 图 宜于作喷管。当声速达到超声速时时1 图宜于作扩压管，2 图宜于作喷管，3 图宜于作扩压管。4 图不改变声速也不改变压强。 7.5当有摩擦损耗时，喷管的流出速度同样可用2022()f c h h -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。 7.6考虑摩擦损耗时，为什么修正出口截面上速度后还要修正温度？ 答：因为摩擦而损耗的动能被气流所吸收，故需修正温度。 7.7考虑喷管内流动的摩擦损耗时，动能损失是不是就是流动不可逆损失？为什 么？ 答：不是。因为其中不可逆还包括部分动能因摩擦损耗转化成热能，而热能又被 气流所吸收，所造成的不可逆。 7.8在图7-17 中图（a ）为渐缩喷管,图（b ） 为缩放喷管。设两喷管的工作背压均为0.1MPa ，进口截面压力均为1 MPa ，进口流速1f c 可忽略不计。1）若两喷管的最小截面面积相等，问两喷管的流量、出口截面流速和压力是否相同？2) 假如沿截面2’-2’切去一段，将产生哪些后果？出口截面上的压力、流速和流

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

工程热力学习题集与答案

工程热力学习题集及答案 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。 2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。 5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 干饱和蒸汽 和 过热蒸汽 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 高 、水蒸气含量越 多 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分/Q T δ? 等于零 为可逆循环。 9．熵流是由 与外界热交换 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = g 7 2R 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。 12．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器

内的绝对压力为 173a KP 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。 17．相对湿度越 小 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大 。（填大、小） 18．克劳修斯积分/Q T δ? 小于零 为不可逆循环。 19．熵产是由 不可逆因素 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 72g R 。 21．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。 22．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。 23．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。 24．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。 25．卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。 26．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。 31．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。 32．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。 33.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_－ws=h2－h1_。 34.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量q a 的大小为2 H m _小于2 O m 。 35.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t 2>t 1时， 2 1 2t t t 0 C C 与的大小关系为_2 21 t t t C C _。 36.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量M i ，则各组 元气体的摩尔分数χi 为_∑=ω ωn 1i i i i i M /M /_。 37.由热力系与外界发生_热量__交换而引起的熵变化称为熵流。 38.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效

工程热力学期末试卷及答案

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 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（ ）。 （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 ） 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 ） 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 ）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。 （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_________

工程热力学课后答案

《工程热力学》沈维道主编第四版课后思想题答案（1?5章）第1章基本概念 1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。 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，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么? 答：不对。"绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。 4.倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式 P 二P b P e (P P b) ；P = P b - P v (P ：： P b) 中，当地大气压是否必定是环境大气压? 答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说，计算式中的Pb应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它 意义上的“大气压力"，或被视为不变的“环境大气压力”。 5.温度计测温的基本原理是什么? 答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。 6.经验温标的缺点是什么？为什么? 答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值（尽管差值可能是微小的），因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 7.促使系统状态变化的原因是什么？举例说明答：分两种不同情况：⑴若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的作用下，各个部分发生相互作用, 系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进一盆水中，对于水和该铁块构成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化：铁块的温度逐渐降低，水的温度逐渐升高，最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态；⑵若系统原处于平衡状态，则只有在外界的作用下（作功或传热）系统的状态才会发生变。 &图1-16a、b所示容器为刚性容器：⑴将容器分成两部分。一部分装气体, 一部分抽 成真空，中间是隔板。若突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？⑵设真空部分装 有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块, 问气体係统）是否作功? 图1-16 .吾苦翹E附團 ⑶上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在P-V图上表示？ 答：⑴；受刚性容器的约束，气体与外界间无任何力的作用，气体（系统）不对外界作功; ⑵b情况下系统也与外界无力的作用，因此系统不对外界作功；

工程热力学思考题答案,第二章

第二章热力学第一定律 1.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。 2.若在研究飞机发动机中工质的能量转换规律时把参考坐标建在飞 机上，工质的总能中是否包括外部储能？在以氢氧为燃料的电池系统中系统的热力学能是否包括氢氧的化学能？ 答：不包括，相对飞机坐标系，外部储能为0； 以氢氧为燃料的电池系统的热力学能要包括化学能，因为系统中有化学反应 3.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 ?为热力学能的差值，非热力学能，热=?+可知，公式中的U 力学能为状态参数，与过程无关。 4.刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如图2-1 所示。若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能如何变化？若隔板上有一小孔，气体泄漏入 B 中，分析A、B 两部分压力相同时A、B 两部分气体的热力学能如何变化？ 答：将隔板抽去，根据热力学第一定律q u w w=所以容 =?+其中0 q=0 器中空气的热力学能不变。若有一小孔，以B 为热力系进行分析

2 1 2 2 222111()()22f f cv j C C Q dE h gz m h gz m W δδδδ=+++-+++ 只有流体的流入没有流出，0,0j Q W δδ==忽略动能、势能c v l l d E h m δ=l l dU h m δ=l l U h m δ?=。B 部分气体的热力学能增量为U ? ，A 部分气体的热力学能减少量为U ? 5.热力学第一定律能量方程式是否可以写成下列两种形式： 212121()()q q u u w w -=-+-，q u w =?+的形式，为什么？ 答:热力学第一定律能量方程式不可以写成题中所述的形式。对于 q u w =?+只有在特殊情况下，功w 可以写成pv 。热力学第一定律是一个针对任何情况的定律，不具有w =pv 这样一个必需条件。对于公式212121()()q q u u w w -=-+-，功和热量不是状态参数所以不能写成该式的形式。 6.热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式： q u w =?+ 2 1 q u pdV =?+? 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。 2 1 q u pdV =?+? 可逆过程，任何工质 7.为什么推动功出现在开口系能量方程式中，而不出现在闭口系能量

工程热力学试题附答案.doc

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 S g不可逆S g可逆、S f不可逆S f可逆、S不可逆S可逆。 答：×，S f 不可逆S f可逆 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答：×，一切循环的热效率t w net。 q1 t w net。 q1 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 Q 0 ，根据 dS Q dS 0 。T r ，则有 T r 答：×，工质经过不可逆循环后，有Q 0 ，但dS 0 。 T r 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 D A、S 0 ， U 0 ； B 、S0，H 0 ； C、S 0 ， U 0 ； D 、S0，U 0。 2、q c p T w t适用于 C 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。 3、经过不等温传热后， B A、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 C A、E 0 ， S 0，E X 0； B、E 0 ， S 0，E X 0 C、E 0 ， S 0，E X 0； D、E 0 ， S 0，E X 0 5、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 B A、降低； B、升高； C、不变； D、不定。 6、工质不可逆稳态稳流经过某控制容积，则此控制容积内： B A、储存能不变，熵增加； B 、储存能不变，熵不变； C、储存能增加，熵增加； D 、储存能增加，熵不变。 三、简答题 1、什么是可逆过程实现可逆过程的基本条件是什么可逆过程与准静态过程的区别与联系是 什么 答：可逆过程是当系统完成某一过程后，如果令过程沿相同的路径逆行而能使过程中所涉及到 的一切（系统和外界）都回复到原来的状态，而不留下任何的痕迹的过程 实现可逆过程的基本条件是过程无限缓慢，即所有的不平衡势差无限小；没有耗散效应。 可逆过程与准静态过程的共同点：他们都是无限缓慢的、由连续的、无限接近平衡的状态所组成的过程，都可以在坐标图上用连续的实线来表示。 可逆过程与准静态过程的区别是准静态过程着眼与平衡，耗散效应对它无影响，而可逆过程不但强调平衡，而且强调能量传递效果。 2、理想气体从同一初态膨胀到同一终态比体积，定温膨胀与绝热膨胀相比，哪个过程做功 多若为压缩过程，结果又如何 答：对于膨胀过程而言，定温膨胀做功多，若为压缩过程，则定熵压缩耗功多。可以用示功 图来表示。 3、朗肯循环由哪几个过程组成这些热力过程分别在哪些热力设备中完成 答：朗肯循环由定压加热（ 2 分）、定熵膨胀、定压冷却和定熵压缩四个过程组成，这些热 力过程分别在锅炉和过热器、气轮机、冷凝器以及给水泵中完成的。 四、证明题

工程热力学,课后习题答案

工程热力学(第五版)习题答案 工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社 第二章 气体的热力性质 2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状 态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解：（1）2N 的气体常数 2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝0.8kg m /3 v 1 =ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m /3 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力 301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2的质量

11 11RT v p m = 压送后储气罐中CO2的质量 22 22RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO2的质量 )1122(21T p T p R v m m m -=-= （5） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的 空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg

工程热力学试题及答案1

中国自考人——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧！ 全国2002年10月高等教育自学考试 工程热力学(一)试题 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)在每小题列出的四个选项中只有一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。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) 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 4.锅炉空气预热器中，烟气入口温度为1373K ，经定压放热后其出口温度为443K ，烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍 倍 倍 倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 8.不可逆机与可逆机相比，其热效率( ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大，也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时，回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升，热耗率下降 B.汽耗率下降，热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿空气中水蒸汽所处的状态( ) A.可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态 B.只能是饱和状态

工程热力学课后题答案

习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高 mm 200，水银柱高mm 800，如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ？解：根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α，压力计中 使用3/8.0cm g =ρ 的煤油，斜管液体长度mm L 200=，当地大气压力MPa p b 1.0=，求烟 气的绝对压力（用MPa 表示）解： MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C 为压力表，读数为 kPa 110，B 为真空表，读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=，求压力表A 的读数（用kPa 表示） kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。 （1）.取水为系统； （2）.取电阻丝、容器和水为系统； （3）.取图中虚线内空间为系统。 答案略。 7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为MPa 4.13；冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量，其读数为mmHg 706。若大气压力为MPa 098.0，试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力（用MPa 表示） MPa p MPa p 0039.0;0247.021== 8.测得容器的真空度 mmHg p v 550=，大气压力 MPa p b 098.0=，求容器内的绝对压力。若大气

工程热力学参考答案

宁波工程学院2011～2012学年第 二 学期 《工程热力学》课程期终考试卷（A ） 题 号 一 二 三 四 五 总分 复核人 应得分 15 10 15 30 30 100 实得分 评卷人 成型、机电、制造专业适用，考试时间：120分钟 一、 填空题（每格1分，共15分） 1.卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。 2.迈耶公式C p -C v =R g 适用于理想气体，是否定比热容不限。 3.绝热过程P =常数，k=C p /C v ，适用于理想气体，定比热容。 4.绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 5.热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状态称为 平衡 状态。 6.稳定流动系统能量方程式q dh vdp δ=-的适用条件是：稳定流动。 7.同一理想气体从同一初态分别经过定温压缩，绝热压缩和多变压缩 ()1n k <<到达同一 终压力，耗功最大的为绝热压缩过程，而耗功最小的为定温 压缩过程。 8.卡诺机A 工作在927℃和T 的两个热源间，卡诺机B 工作在T 和27℃的两个热源间。当此两个热机的热效率相等时，T 热源的温度T ＝600K 。 9.如图所示的容器，被一刚性壁分成两部分，环境压力为0.1MPa ，压力表B 的读数为40kPa ，真空计C 的读数为30kPa ，则容器两部分内气体绝对压力 1p = 0.14MPa ， 2p = 0.07MPa 。 10.活塞式压气机由于存在余隙容积，压缩耗功不变，产气量减 小，随比压增大，容积效率减小。（填“增加”、“不变”或“减小”） 二、 选择题（每题1分，共10分） 1. 准静态过程，系统经过的所有状态都接近于D A 、 初态 B 、环境状态 C 、邻近状态 D 、平衡状态 2. 有一机器可从单一热源吸收1000KJ 热量，并输出1200KJ 功，这台机器D Ａ、违反第一定律Ｂ、违反第二定律 Ｃ一个都不违反 Ｄ两个都违反 3. 若已知工质的绝对压力P=0.08MPa ，大气压力P=0.1MPa ，则测得压差A A 、真空度为0.02MPa B 、表压力0.02 MPa C 、真空度0.18MPa D 、表压力0.18 MPa 4. 气体在某一过程中吸入了100kJ 的热量，同时内能增加了150kJ ，该过程是B 班级： 姓名： 学号：