华南理工大学热力学复习题(校内本科)答案
1、孤立系统；热力学系统与外界既无能量交换也无物质交换时，称之为孤立系统 1、 开口系统；热力学系统与外界既有能量交换也有物质交换
2、 闭口系统；热力学系统与外界只有能量交换无物质交换
3、 绝热系统；热力学系统与外界无能量交换
4、 热源；工质从中吸收热能的物质
5、 平衡状态；一个热力学系统，在不受外界影响的条件下系统状态能够始终保持不变
6、 工质；实现热能与机械能相互转化的媒介物质
8、可逆过程；是准平衡过程，应满足热的和力的平衡条件，同时过程中不应有任何耗散效应
7、 技术功；技术上可资利用的功()
()12212
22
1z z g c c w w f f i t -+-+
= 8、 体积功；是系统由于体积改变而与环境交换的能量称为体积功。
9、 热力学能；由内动能、内位能以及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能
以及电磁场作用下的电磁能等构成。 10、 焓；热力学能与推动功之和pV U H += 11、
熵；表示物质系统状态的物理量。T
Q dS ?=
12、 熵产；闭口系统内不可逆绝热过程中熵之所以增大，是由于过程中存在不可逆因素
引起耗散效应，使损失的机械功转化为热能（耗散热）被工质吸收。这部分有耗散产生的熵增量，叫做熵产 13、 理想气体；理想气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用力。 14、 实际气体；不满足气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用
力假设的气态物质
15、多变过程；工质的状态参数p 、v 、T 等都有显著变化，与外界之间换热量也不可忽略不计，这是不能简化为四种基本热力过程，可用定值=n
pv
16热力学定律的两种说法；克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体转至高温物体。
开尔文说法：凡有温差的地方都能产生动力 15、 卡诺定理；定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切
可逆循环，其热效率相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质无关。 定理二：在温度同为1T 的热源和同为2T 的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
16、 熵增原理；孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系的熵增加；发生可逆变化时，
熵不变；使孤立系统熵减小的变化不可能发生。 17、 能量贬值原理；孤立系统中进行热力学过程时火用 只会减少不会增加，可逆过程下
火用 保持不变。 18、 火用 ；可无限转换的能量 19、火无 ，不可能转换的能量， 20、冷量火用 ：温度低于环境温度的系统，吸入热量0Q 时所做出的最大有用功成为冷量火
用 ，用0,Q x E 19、 自由能；即亥姆赫兹函数，是状态量。TS U F -= 20、 自由焓；即吉布斯函数，是状态量。TS H G -= 21、 焦-汤系数；h
J p T ????
????=μ
22、
对应态原理；对于满足同一对比状态方程式的同一类物质，如果它们的对比参数
r p 、r v 、r T 中有两个相同，则第三个对比参数一定相同，物质也就处于对应状态中
29、压缩因子；温度、压力相同时的实际气体比体积与理想气体比体积之比。它反映了实际气体偏离理想气体的程度 23、 临界压力比：
24、 节流；流体在管道内流动时，有时经过阀门、孔板等设备，由于局部阻力，使流体
压力降低，这种现象成为节流 31能量损失系数；损失的动能与理论动能的比值22
2
222'
f f f c c c -=
ζ
32水的临界点：饱和水和饱和蒸汽不再有区别，此点的压力、温度和比体积分别成为临界
压力、临界温度和临界比体积
33水的三相点；三条相平衡曲线的交点，此点气、液、固三相平衡共存 34水热力参数的零点； 25、
干度；水蒸气的质量分数。即1kg 湿蒸汽中含有xkg 饱和蒸汽
35余隙容积比；余隙容积c V 与气缸排量h V 之比 26、
压气机的定温效率；可逆定温压缩过程中消耗的功T c w ,与实际压缩过程中所消耗的
功c w '
之比 27、
39、压气机的绝热效率；可逆绝热压缩过程中消耗的功s c w ,与不可逆绝热压缩过程
中所消耗的功c w '
之比
28、
压气机的容积效率 压气机有效吸气容积V 与气缸排量h V 之比
41、平均有效压力；因为制造公差、金属材料热膨胀及安装进、排气阀等零件需要，当活
塞运动到上死点位置时，在活塞顶面与气缸盖间留有一定间隙，该间隙容积成为间隙容积
41热机的相对内部效率；实际循环中所做的循环静功与循环中热源提供的热量的比值
43压缩比：压缩过程中，压缩前体积1v 与压缩后体积2v 比值2
1
v v =
ε
增压比：压缩后出口的压力3p 与正常进气时进气口压力2p 的比值2
3
p p =
λ 预胀比：气体压缩后比4v 体积与压缩前比体积3v 之比3
4
v v =
ρ
4、耗汽率 装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量 4
5、湿空气的相对湿度；
46、湿空气的露点；在一定的v P 下（指不与水或湿物料相接触的情况下），未饱和湿空气冷却到饱和湿空气，即将结出露珠时的温度
47、湿空气的饱和状态；由干空气和饱和水蒸气组成的湿空气
48、 湿空气的含湿量。1kg 干空气所带有的水蒸气质量为含湿量（又称比湿度）
二、判断正误，并解释原因
1热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。
错误。因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。气液两相并存的热力平衡系统，气相与液相密度不一样，并不均匀。
2理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。
错误。理想气体是些弹性的、不具体积的质点，但存在质量
3从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以视为理想气体。高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可用经典热力学知识处理有关问题。
正确。高空大气密度小，比体积大，分子本身体积远小于分子活动空间，分子间平均距离远到作用力极其微弱，可看成是理想气体，用经典热力学知识处理。
4理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n
pv =常数”来描述其过程特点。
错误。只有当n
pv中的n为常数时才可以用来描述。
正确。当考察的过程时微元过程时。
5如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程，则可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
错误。熵是状态函数。同一初始状态和终态的两个过程，熵变相等
6根据热力学第二定律，自然界不可能有熵产为负的过程发生，所有自发过程都会导致能量品质的降低。
正确。自然界所有自发过程都是不可逆过程，不可逆过程都会导致作功能力的下降，从而使能量品质降低。
7水在定压汽化过程中温度保持不变，则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。
错误。吸收的热量等于蒸汽分子的内位能增加以及比体积增加而对对外做出的膨胀功
8水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。
正确。273.15K的液相水作为基准点
9水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
错误。处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热，则升高相同的温度所需热量更多，即比热容要大于临界状态下的相应值。
正确。对于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。10对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量都将随着
背压的降低而增大，直至无穷大。
错误。当背压下降至临界压力cr P 时，流量达最大。若背压再下降，则流量保持不变。
如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现定温压缩，则没必要采用分级压缩了。
错误。分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响，提高容积效率；可以通过中间冷却的方式实现降温。所以仍需要分级压缩。
气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响。
错误。因为分级压缩可以提高容积效率，即可以提高压缩气体的生产量。
可逆的压缩空气制冷循环采用理想回热后，会使得其制冷量和制冷系数都得到提高。
错误。采用回热以后提高了制冷系数并没有提高制冷量。
压缩蒸汽制冷循环中，由于制冷剂流过节流阀后其焓和熵都会增大，所以会使制冷系数和制冷能力下降，因此最好用膨胀机代替之。
错误。制冷剂流过节流阀焓保持不变。并不用使用膨胀剂，目的在于简化装置，提高装置运行的可靠性。
湿空气处于饱和状态时的温度就是对应于某一水蒸气分压力下的露点。
正确。在一定的v P 下（指不与水或湿物料相接触的情况下），未饱和湿空气冷却到饱和湿空气，即将结出露珠时的温度。
湿空气的相对湿度就是湿空气中水蒸气的分压力，与同一温度、同样总压力下的饱和湿空气中水蒸气分压力的比值。
正确。s
v
p p =
?
简答题
1、一个门窗打开的房间，若房内空气压力不变而温度上升，请问房间内空气的总焓将如何 变化？为什么？（空气按理想气体定值比热考虑）。
焓保持不变。g
p p g p R pVc T c T R pV
T mc mh H =
===，房间的压力和体积不变，空气比热为定值，所以焓不变
3、过程量有什么特点？举例说明之。
描述物质系统状态变化过程的物理量。如功，功是运动过程中所做的功，不能说某一刻物体有多少功。
4、什么是技术功？ 它与容积功的有何关系？
5、热力学第一定律和第二定律对能量转换过程的看法有什么不同？
6、什么是理想气体的多变过程？多变指数在什么范围内时，工质温度增加却对外放热？
理想气体的多变过程是指气体参数满足常数=n pv 的可逆过程。当()k n ,1=
7、工质经过不可逆过程后，其熵还能否恢复到初值？为什么？
8什么是压缩因子？其物理意义何在？
压缩因子是温度、压力相同的实际气体比体积与理想气体比体积的比值i
v v Z =。它表示实际气体对理想气体的偏离。
9湿空气的相对湿度和含湿量有什么不同？
相对湿度是湿空气中水蒸气分压力v p ，与同一温度同样总压力的饱和湿空气中水蒸汽分压力s p 的比值s
v
p p =
?。含湿量是1kg 的干空气中所带有的水蒸气质量。 相对湿度是以湿空气为对象，含湿量是以干空气为对象
10、压气机采用分级压缩中间冷却的作用是什么？这样做会有什么负面影响？
提高等温效率和容积效率，减少余隙容积对容积效率的影响。增加了气缸和冷却器等设备，使机构更加复杂，机械摩擦和流动阻力等不可逆损失增加，而且增加了投资。
11、从汽轮机排出的乏汽可以通过绝热压缩变成液态水吗？为什么？
不可以。从汽轮机排出的乏汽通过绝热压缩后将会变为过热蒸汽。
12能否通过在喷管内接近可逆的充分绝热膨胀，使离临界点不太远的过热蒸汽部分液化？
为什么？
可以。因为在喷管内接近可逆的充分绝热膨胀，工质的温度和压力均下降，可以使离临界点不太远的过热蒸汽部分液化。
13湿空气的相对湿度是如何定义的？它有什么物理意义？
湿空气的相对湿度?是湿空气中水蒸气的分压力v p 与同一温度、同一总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力s p 的比值。物理意义：相对湿度表示湿空气离饱和湿空气的程度。?越小湿空气偏离饱和湿空气越远，空气越干燥，吸收水蒸气的能力越强；?越大湿空气偏离饱和湿空气越小，空气越潮湿，吸收水蒸气的能力越弱。
14什么是压缩因子？请解释利用通用压缩因子图确定实际气体的压缩因子的原理。
压缩因子Z 是温度、压力相同时实际气体比体积与理想气体的比体积的比值。
原理：根据()r r T p f Z ,2=，当气体的r r T p 、
确定时，压缩因子也就可以确定 15什么是理想气体的多变过程？由于多变过程指数可以为任意实数，因此是否可以认为多
变过程可代表理想气体的任意热力过程？如理想气体的定容比热为定值，是否某一固定多变过程的比热也为定值？为什么？
理想气体的多变过程是指过程中气体的基本状态参数满足n p v ?=常数的可逆过程。不可以认为多变过程可代表理想气体的任意热力过程，因为n p v ?=常数中的n 要为定值。
16什么是临界压力比？在设计喷管时，如何根据此参数值对喷管进行选型？
临界压力比为0
cr
cr p v p =
，是流速达到当地声速时工质的压力和滞止压力之比。选型：当背压与滞止压力之比0b cr p v p ≥时，应选用渐缩型；0
b cr p
v p ＞时，应选用缩放型。
17活塞式压气机的压气过程已经接近等温了，有时仍采用分级压缩，请问为什么？
采用分级压缩能够提高容积效率。分级后，每一级的增压比减小，相同大小的余隙容积对容积效率的影响减小，从而使容积效率比不分级时大
如图所示，a-b 和a-c 是理想气体发生的两个任意过程，且b 、c 两点在同一条绝热线上，试问Δuab 与Δuac 哪个大？如果b 、c 两点在同一条等温线上，结果又如何？为什么？
ac U ?>?ab U ，
过c 做一条等温线，交ab 与'b ，则'ab U ?=ac U ?，而b b U '?=cb U ?>0, ab U ?='ab U ?+b b U '?>ac U ?
ac U ?+ba U ?+cb U ?=0,ac U ?=ab U ?-cb U ?,因为cb U ?>0,所以ab U ?>ac U ?
18如下面p －v 图所示，循环1－2－3－1是一闭口系统的假想循环，其中1－2为定温过程，2－3为定熵过程，3－1为不可逆绝热过程，问此循环能否实现？为什么？
1—2等温过程，对外做功w u q +=，q <0。而2—3,3—1是绝热过程故032=-Q 、
013=-Q
根据克劳修斯判据01
2
1<=?-?
T Q T Q r ，故能进行
绘图说明题
1.请在T-s 图上定性画出水在一个标准大气压下由20℃加热到200℃的汽化过程，并标出其中的五个典型状态。
1点为过冷水，2点为饱和水，3点为干度为x的湿饱和水，4点为干饱和蒸汽，5点为过热蒸汽
2.请定性画出水的相图，并标出其中关键的状态点和物态区。
3.请在p—V图上表示出CO2在不同温度时（t
P204,图6-3
4.如果进入压气机的工质为相同的理想气体，且其初始参数及压气过程终了时的末压力相同，请利用T-s定性分析绝热压缩中的不可逆性对压气机的安全性和经济性影响。
P268图8-4由图可以看出，绝热压缩消耗的功最多。同时绝热压缩后气体温度升高最多，不利于机器的安全运行，绝热压缩后比体积较大，需要更大的储气筒。
5.如果进入压气机的工质为相同的理想气体，且其初始参数及压气过程终了时的末压力相同，请利用T-s图分析：与单级压缩过程相比，两级压缩中间冷却的压气过程有何优点。设工质流经中间冷却器时能够被定压冷却到压缩前的初始温度。
节省一部分功。降低余隙容积对容积效率的影响，从而提高容积效率。
6.请在T—s图和p－v图上表示压缩空气制冷循环，并推导其制冷系数的计算式，设空气为
理想气体。
7.请在T —s 图上表示带有理想回热的压缩空气制冷循环。与无回热时相比，其优势何在？
循环增压比从1
'
3
p p 下降到23p p ，提高了叶轮式压气机的使用性能，减小了压缩与膨
胀过程中不可逆损失的影响。
8.请在T —s 图上表示压缩蒸汽制冷循环，并根据此图给出制冷系数的计算式。
P354图11-5
9.压缩蒸汽制冷循环中，一般用节流阀代替膨胀机。如果制冷剂在膨胀机中等熵膨胀，那么代之以节流阀后会对制冷系数和制冷能力产生什么影响？请利用T —s 图分析说明之。为现实中一般使用的是节流阀而非膨胀机？
当采用等熵膨胀时，工质到达5点，此时工质干度很小，不利于压缩。采用节流阀能增加干度，简化了设备，提高了装置运行的可靠性
10.请画出燃气轮机定压加热理想循环（即布雷顿循环）的p —V 图和T —s 图。
P300图9-18
请利用T —s 图比较内燃机三个理想加热循环（即定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环）的热效率大小，假设它们的初始状态、压缩比和吸热量分别相同，且它们所用的工质亦为相同的理想气体。
P295图9-12。tp tm tV ηηη>>。
11.请利用T —s 图比较内燃机三个理想加热循环（即定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环）的热效率大小，假设它们的初始状态、循环中的最高温度和最高压力都分别相同，且它们均用相同量的同种理想气体作为工质。
P296图9-13。tV tm tp ηηη>>
12.利用T —s 图比较内燃机三种理想加热循环的热效率大小。假设它们所用工质为相同的理想气体，且其在循环中的初始状态、以及吸热量和最高温度都分别相同。
tp tm tV ηηη>>
13.利用T —s 图比较内燃机三种理想加热循环的热效率大小。
假设它们所用工质为相同的理
想气体，且其在循环中的初始状态、以及吸热量和最高压力都分别相同。
tV tp tm ηηη>>
14.请在p －v 图和T —s 图上表示内燃机的理想混合加热循环，并导出其热效率公式。假设工质是定比热的理想气体。
P289图9-4。
15.请在p —v 图和T —s 图上画出理想气体四个基本可逆过程（定压、定容、定温和绝热）的基础上，把满足以下要求的理想气体的多变过程表示出来：①工质升温且降压；②工质膨胀且放热；③工质压缩且降压；④工质升温且放热。
16.请在p —v 图和T —s 图上画出理想气体四个基本可逆过程（定压、定容、定温和绝热）的基础上，再把满足以下要求的理想气体的多变过程表示出来：①工质降温且升压；②工质压缩且吸热；③工质降温却吸热；④工质压缩却降压。
某种理想气体由同一初始状态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程把气体压缩到相同的终压，在p-v 图和T-s 图上画出两过程，并在T-s 图上示出两过程的技术功和不可逆过程的做功能力损失。
17.请在T —s 图上表示一次抽汽回热的蒸汽动力循环，其中泵的耗功可以忽略，且回热器是混合式的。请根据此图，用有关各点的焓值导出抽汽量和热效率的计算式；并证明在有关参数相同情况下，此循环的热效率大于朗肯循环的热效率。
18.请利用焓湿图定性表示两股不同状态的湿空气混合过程，标出混合后的状态点，并解释原因。
五、 证明题：
1、对于比热为定值的理想气体，如果其发生一多变指数为n 的多变过程1－2，请证明理想气体在此过程的吸热量为：
)(1
112T T k R n k n q g
----=
其中k 为绝热指数。若此过程是k n >的吸热过程，请在p －v 图和T —s 图上表示相对于理想气体的四个基本热力过程（定压、定容、定温和等熵），此过程的过程线所在位置。
2、请证明理想气体在喷管内等熵加速时的临界压力比为，1
12-??
?
??+=k k
cr k ν，其中k
为定熵过程的过程指数。
3、两物体A 和B 的质量和比热容都分别相同，且为m 和c p ，温度分别为T 1和T 2，且T 1>T 2。设环境温度为T 0。若一卡诺机以A 为热源、以B 为冷源连续循环工作，直至两物体温度达到相同为止。证明：此卡诺机总共输出的循环功为：
)2(2121,0T T T T mc W p total -+=
4、请证明体积膨胀系数V α与定容压力温度系数α和等温压缩率T κ之间有下面关系：
T V p ακα=
5、假设某实际气体的体积膨胀系数和等温压缩率分别为：
)1(1T v
a
p -=
κ、)1(1v a T V -=α
其中a 为常数，该实际气体的气体常数为R g ，且当p →0时，a 的大小可以忽略。试推导该实际气体的状态方程。
6、为什么可以利用通用压缩因子图确定实际气体的压缩因子？如果某实际气体的状态方程式为T R b v v
a
p g =-+))((，其中a 、b 和g R 均为常数，请证明此气体的体膨胀系数为：
2
2
)
()(b v a Tv R b v v R g g V ---=
α
7、请根据熵的微分关系式推导p c 与v c 之间有下面关系：
v
p v p T p T v T c c ???
??????? ????=-
8、某理想气体的变化过程中比热容n c 为常数，且其定压比热p c 和定容比热V c 均为定
值。请证明此过程的过程方程式为常数=n
pv ，其中V
n p n c c c c n --=
。
9、节流过程中温度与压力的关系可用焦耳—汤姆逊系数μJ 表示，它定义为
h J p T ???? ????=μ。请利用热力学关系式证明： ][1v T v T c p p
J -???
????=μ
10、
克拉贝隆方程是研究气液相变时的重要方程，其形式为：
)'''(v v T dT dp s
s -=
???
??γ， 其中γ为汽化潜热。 请利用热力学关系式证明这一方程。
六、 计算
1、 一个体积为3m 3
的贮气罐内装有温度为47℃的氮气（其摩尔质量为0.028k g/mol ）。
贮气罐上的压力表读数为Pa p e 5106?=，大气压Pa p b 5
10=。求罐内氮气
的质量。
2、 某医院的急救室里有一个体积为0.2m 3
的氧气罐。罐内最初充满氧气，此时罐上压
力表的读数为MPa 5.1。使用20天后，人们发现罐上压力表的读数已变为
MPa 5.0。设大气压MPa p b 1.0=，罐内氧气的温度一直保持在C t ?=27，试估
算该急救室一年（设为360天）需要多少罐氧气？ 3、 蒸汽以72t/h 的流量流经汽轮机，且其在汽轮机进、出口处的焓值分别为3450kJ/kg
和2250kJ/kg 。若汽轮机与外界的换热量可忽略不计，求汽轮机的功率。
4、 用一台水泵将井水从6m 深的井里泵到比地面高36m 的水塔中，水的流量为
25.2m 3/h ，水泵消耗功率为10kW 。冬天井水温度为3℃，为防止冬天结冰，要求水塔的进水温度不低于4℃。由于整个系统及管道均包有一定厚度的保温材料，故可忽略水向外界的散热损失。设管道中水进、出口的动能差可以忽略，且水的比热
容为)/(182.4K kg kJ ?，水的焓差t c h p ?=?，水的密度为1000kg/m 3
。请问：是
否有必要在管道中设置一加热器？如有必要，加热功率至少是多少千瓦？ 5、 若把氧气由
MPa p 15.01=、C t ?=471
压缩至MPa p 6.01=，请比较采用不
同的压缩过程【（1）可逆定温、（2）可逆绝热】时单位质量氧气所消耗的技术功。 6、 要把初始状态为
Pa p 51105?=、C t ?=6271
的燃气经过一喷管射入
Pa p 51032?=的环境。设该过程为等熵过程（k=1.4）
，喷管入口的燃气速度可以忽略。已知燃气可视做空气，其气体常数R g =287J/(kg? K )，请选择喷管的型式并计算喷管出口的燃气速度。
7、 某闭口系统在一热力循环中，从恒温热源（T H ＝1000K ）吸收了750kJ 的热量，同
时对外界做了450kJ 的膨胀功，并向大气散出一部分热量。设大气为T 0=300K 的恒温冷源，请根据熵增原理，通过计算说明此循环是否可逆？如果不可逆，做功能力损失是多少？
8、 某闭口系统在某一热力过程中，从某一恒温热源（T H ＝1000K ）吸收了1000kJ 的
热量，同时对外界做了500kJ 的膨胀功，并向大气散出一部分热量。已知经过此过程后，工质的内能增加了140kJ ，熵增加了0.4kJ/K 。设大气为T 0=300K 的恒温热源，请通过计算说明此过程时否可逆？如果不可逆，则此过程导致的做功能力损失是多少？
9、 斯特林循环由两个定温过程和两个定容
过程组成的理想回热循环，如图所示。工质为空气，其加热前的状态为
,1.01MPa p =K T 3001=，定容加热到
K T 10002=，然后再在定温条件下每千
克工质吸收500kJ 的热量。计算此循环的
热效率和循环净功。如果不采用回热，则循环的热效率和循环净功又为多少？ 10、 E ricsson 循环由两个定温过程和两个定压过程组成。工质为空气，其进入回热前的
状态为MPa p 1.01=、K T 3001=，经回热器定压加热到K T 12002=，然后再在从高温热源定温吸收600kJ/kg 的热量。计算此循环的热效率。 11、 在某高温热源和温度为320K 的低温热源之间进行一卡诺循环。已知在此循环中，
s
2 3
4
1
T （9题图） ○v ○T ○
v ○
T
工质向低温热源放出400kJ 的热量，并对外做了600kJ 的净功，请计算此循环的热效率及其高温热源的温度。 12、 可以把某大型燃气轮机机组的燃烧室的燃烧过程假设成：利用燃料燃烧释放的热量
把空气从300K 度定压加热到1800K 。已知空气的摩尔质量为
mol kg M /02897.0=，此机组的热效率为%30=t η、功率为kW P 5
108.1?=，
求流经燃烧室的空气质量流量。 13、 某朗肯循环可描述为：经过锅炉等压加热后的高温高压蒸汽，以焓值为
kg kJ h /34001=的状态进入蒸汽轮机；经过在蒸汽轮机中的等熵膨胀后变成
乏汽，焓值降为kg kJ h /21502=；乏汽经过冷凝器的冷凝变成冷饱和水，此时焓值为kg kJ h /180'2=；冷饱和水经水泵提压后进入锅炉加热，完成此循环。假设上述热力过程均可逆，且水泵的耗功可以忽略。请： （1）在T-s 图上定性表示此朗肯循环；
（2）求此循环的对外做功量w 0 (kJ/kg) 和循环热效率ηt 。 14、 空气稳定绝热地流经气轮机，由
Pa p 51100.8?=、C
t ?=7271膨胀到
Pa p 52100.1?=、C t ?=3272，不计动能、位能变化。若环境参数为
Pa p 50100.1?=、C t ?=270，空气的)/(004.1C kg kJ c p ??=。试确定：（1）
此过程是否可逆？（2）若不可逆，火用损失I 是多少？（3）若工质从初始状态可逆绝热膨胀到
Pa p rev 52100.1?=时的理论内部功为rev i w ,，而上述实际膨胀过
程输出的内部功为i w ，则火用损失I 与（r ev i w ,－i w ）是否相同？为什么？ （注：
1
21221ln ln
p p
R T T c s g p -=?-） 15、 某理想热能动力装置以可逆的朗肯循环方式工作。已知在热机进出口处工质的焓值
分别为kg kJ h /34401
=、kg kJ h /21602=。从热机流出的工质首先进
入低温热源放热（工质放热后，其焓值变为kg kJ h /1803=），然后通过水泵打入高温热源，并在其中加热，经过加热后的工质再进入热机做功。如果泵的耗功可
以忽略，请： （1）、在T-s 图上表示此循环；
（2）求蒸汽轮机的对外做功量w 0 (kJ/kg)和循环的热效率ηt 。
16、 有一次抽汽的回热循环的T-s 图如右图所示。已知：kg kJ h /3600
1=，kg kJ h /21502=，kg kJ h /275010=，kg kJ h /180'2=，kg kJ h /700'1
0=，
求此循环的热效率。
17、 某一次抽汽回热循环的T －s 图如下所示，其中蒸汽在汽轮机中进行的是不可逆绝
热膨胀过程，循环的其余过程可视作可逆。已知：kg kJ h /34261=，
kg kJ h m /3010=，kg kJ h /2100
2=， kg kJ h m /820'=，kg kJ h /150'2=，)/(442.61K kg kJ s ?=，)/(510.6K kg kJ s m a ?=，)/(920.62K kg kJ s a ?=，且
蒸汽轮机的相对内效率0.90T =η，忽略循环中泵的耗功。试确定：（1）抽汽量α、循环的热效率和对外输出功；（2）若环境温度为C T ?=300，求蒸汽流过汽轮机时的火用 损失。
18、 右图是某实际二次抽汽回热循环的T －s 图。如果已知：kg kJ h /35001=，
kg kJ h m /3000=，kg kJ h n /2600=，kg kJ h /2100
2=， kg kJ h m /820'=，kg kJ h n /480'=，kg kJ h /150'2=，且蒸汽轮机的相对内效率0.92T
=η，忽略
循环中泵的耗功。试确定： ① 抽汽量α1、α2； ② 此循环的热效率和对外输出功； ③ 无回热时循环的热效率（有关参数不变）和对外输出功。
19、 一体积为3
2.0m V =的储气罐内装有MPa p 5.01=、C t ?=271的氮气。今对氮气
加热，其温度和压力将升高。罐上装有压力控制阀，当压力超过临界值
MPa p m 75.0=时阀门自动打开，放走部分氮气，使罐中维持该压力不变。问当l
（19题图）
(18题图)
T
s
1
2
m n (3) n ’
m ’ 4 2’
5
α1 α2
m
2a
6
1
2
5 4 3
（2’）
T
s
（16题图）
01 01’
(17题图)
1
2
m 5 α
m
2a
m T
s
4
(2’)
罐中氮气达到C t ?=3272时，对罐内氮气加入了多少热量？设氮气是比热为定值的理想气体。
20、 一体积为3
2.0m V =的储气罐内初始充有MPa p 5.01=、C t ?=271的氮气，罐上
装有压力控制阀。对此储气罐加热后发现：由于有局部渗漏，在温度升高到
C t ?=1272之前这段时间里，压力一直保持不变。如果忽略罐体本身的吸热量，
请利用开口系统的能量方程确定这段时间的加热量，并求出漏失的氮气质量。 21、 距地面高度l 1=0.3m ，活塞上负载的总质量为300kg ，当地大气压为
mmHg p 6.7350=，
此时气缸内空气恰好与外界处于热力平衡状态（如右图所示）。现将负载取去200kg ，活塞将上升，最后系统又与环境重新达到热力平衡。 设空
气可以通过气缸壁和外界充分换热，使得此过程中气缸内空气温度恒等于外界温度。若活塞质量可以忽略不计，外界保持定温，气缸截面面积为2
01.0m A =，试求空气此过程与外界的换热量。
22、 初始参数为MPa p 1.01=、C t ?=271的空气，经某轴流式压气机绝热压缩后参数
变为：MPa p 0.12=、C t ?=3472。若压气机的进气流量为min /5103m q V =，且空气可视为比热为定值的理想气体，试问： （1）此压气机的绝热效率是多少？
（2）拖动此压气机所需的功率是多少？
23、 某刚性绝热容器的体积为3
08.0m V =，最初装有MPa p 1.01=、C t ?=271的氧
气。现利用输气管道向此容器快速充氧气。设输气管道内气体的状态参数保持为
MPa p o 0.1=、C t ?=270。当容器内氧气压力达到MPa p 8.02=时充气过程停
止。设氧气可视为比热为定值的理想气体，求充入此容器内的氧气量及其充气结束
后容器内氧气的温度。 24、 某可逆压缩空气制冷循环中，空气在冷库出口（压气机进口）的状态为
MPa p 1.01=，C t ?-=201，压气机出口压力为MPa p 5.02=。冷却器出口的
空气温度为C t ?=203。若环境温度为C t ?=200，空气是比热为定值的理想气体。试求：（1）无回热时的制冷系数ε和制冷量q c ；（2）采用极限回热后的压缩比πR 。 25、 某氨蒸气压缩制冷循环中，氨从冷库出来处于饱和蒸汽状态1，温度为C t ?-=101；
氨蒸汽经过压缩机的不可逆绝热压缩达到过热状态2，相应参数为C t ?=402、
kg kJ h /4.14952=、)/(8564.52K kg kJ s ?=；氨从冷凝器出来进入节流阀前处
于饱和液体状态3，温度为C t ?=303。
（1） 画出此制冷循环的T —s 图； （2） 求此循环的制冷系数和制冷量；
（3） 氨流经节流阀和压缩机过程中，各自引起的熵产和火用 损。 （12分）
氨的有关热力性质表如下： t (℃) p (MPa) h’ (kJ/kg) h” (kJ/kg) s’ (kJ/(kg ?K)) S” (kJ/(kg ?K))
-10 0.2909 134.41 1430.8 0.5408 5.4673 30
1.1670
322.42
1466.3
1.2005
4.9738
26、 某氨蒸气压缩制冷循环中，氨从冷库（蒸发器）出来进入压缩机时处于饱和蒸汽状
态，温度为C ?-20；氨从冷凝器出来进入节流阀（膨胀阀）时处于饱和液体状态，温度为40℃。压缩机的工作过程若为等熵压缩过程，其出口处氨的比焓为
kg kJ /1950。实际上压缩机的工作过程是不可逆绝热的，其绝热效率为0.88。设
实际压缩过程中氨蒸气在压缩机出口处的压力与等熵压缩时相同，试确定：①画出此制冷循环的T —s 图；②此循环的制冷系数和制冷量；③如用可逆膨胀机代替节流阀，但其它有关参数不变，则此时循环的制冷系数和制冷量变为多少？
氨的有关热力性质表如下： t (℃) p (MPa) h’ (kJ/kg) h” (kJ/kg) s’ (kJ/(kg ?K) S” (kJ/(kg ?K) -20 0.1902 89.05 1418.0 0.3657 5.6155 40
1.5549
371.43
1470.2
1.3574
4.8662
27、 在一压缩蒸汽制冷循环中，制冷剂从冷库出来时正好处于饱和蒸汽状态1，经过压
缩机压缩后达到过热状态2，经过冷凝器后达到饱和液体状态3，最后经过节流阀后进入冷库。已知其蒸发温度为-20℃，冷凝温度为30℃，制冷量为5kW 。为保护臭氧层需要，现用HFCl34a 替代原先工质为CFC12，而循环中关键点处的工质状态不变。试求：
（1）画出此制冷循环的T —s 图；
（2）计算两种工质相应的制冷系数、压气机耗功率以及制冷剂流量。 计算中用到的有关参数值如下：
制冷剂 h 1 (kJ/kg)
h 2 (kJ/kg) h 3 (kJ/kg)
CFC12 564 592.9 448 HFCl34a
387
423
243
28、 一台以HFC134a 为制冷工质的冰箱在室温为
20℃的室内工作，循环过程如右图1-2-3-4-5-1所示，其中压缩机内进行的热力过程既不可逆也不绝热。此制冷装置的工作性能系数COP=2.3，制冷剂的流量为
s kg q m /2.0=。
已知进入压缩机的是温度为C t ?-=201的干饱和蒸汽，压缩机出口工质
温度为C t ?=502，工质在冷凝器出口呈温度为C t ?=403饱和液体状态。点1、2
T 1
T 3 2
s
1 4
T
3
5
6
（28题图）
和3的状态参数分别为：kg kJ h /6.3861=，)/(741.11K kg kJ s ?=；
kg
kJ h /5.4302=，
)
/(746.12K kg kJ s ?=；
kg
kJ h /4.2563=，
)/(191.13K kg kJ s ?=。
（1） 求循环制冷量、输入压缩机的功率、压缩过程的熵产率和做功能力损失； （2） 若总制冷量不变，但工质经冷凝器后达到C t ?=355的过冷状态，相应的
状态参数为kg kJ h /0.2495=，)/(167.15K kg kJ s ?=。求此时的制冷剂
流量。 29、 如图所示的稳定工作的齿轮箱，由高速轴
输入功率kW P 6001=。由于摩擦等不可逆损耗，使从低速轴输出的功率仅为
kW P 5842=，如图所示。齿轮箱外表面
被温度为K T 2900=的环境空气冷却，冷却量由牛顿冷却公式)(0T T hA q b Q -=计算，其中，对流换热系数h 为：
)/(25.02C m kW h ??=，齿轮箱外表面面
积为2
6.1m A =，T b 为齿轮箱外壁面的平均温度。试求：
（1） 齿轮箱系统的熵变，以及由于不可逆因素造成的熵产和火用 损失（设齿轮箱
系统各点温度都恒为T b ）； （2） 齿轮箱与相关环境组成的孤立系统的熵变、熵产和火用 损失； （3） 上面两问求得的熵产和火用 损失值是否相同？通过计算说明原因。 30、 某燃气－蒸汽联合循环如下图所示。压气机进口参数为p 1=0.1MPa 、T 1=300K ，压
气机增压比为10。燃气轮机进口温度T 3=1600K ，最终排到大气的燃气温度t 8=237 o
C 。燃气轮机的工质可视为与空气相同的比热为定值的理想气体，其流量为500kg/s 。蒸汽轮机进口参数为：p 5=2.5MPa 、t 5=450o C ，蒸汽轮机排汽压力p 6=0.01MPa 。设本题的燃气动力循环为布雷顿循环（定压加热理想循环），余热锅炉中的热效率为0.9。若可以忽略泵功，蒸汽轮机的相对内部效率为80％，则 （1）在同一个T -s 图上表示此燃气－蒸汽联合循环； （2）燃气轮机和蒸汽轮机对外做功的功率（kW ）；
（3）此燃气－蒸汽联合循环的热效率；
过热和饱和水蒸气的性质见下表 p , MPa t , o C h , kJ/kg s, kJ/kg.K 2.5
450
3349.7
7.18225
600kW
584kW
q Q
（29题图）
p , MPa t s, o C h ’ , kJ/kg h ’’ , kJ/kg s ’ , kJ/kg.K s ’’ , kJ/kg.K 0.01
45.7988
191.76
2583.72
0.6490
8.1481
七、 综述题
1、 请从热力学角度，分析说明为什么大型工业园一般集中采用热、冷、电联供方式处
理不同用户能量需求问题。
2、 分别从热力学第一定律和第二定律角度看，普通燃煤电站发电效率较低的原因有何
不同？请从热力循环设计角度阐述提高其热效率的各种可行方案。 3、 低碳经济要求火力发电企业节能减排，请你根据热力学第二定律，从能量转换角度，
谈一下这样做的理由以及如何开展节能减排。
4、 试借助压－焓图，分析蒸发过程与冷凝过程之间的温差对蒸汽制冷循环的COP 、制
冷量以及压缩功的影响。
5、 请根据热力学理论分析空调系统的能量转换，并阐述大量空调使用可能带来的影
响。
6、 请从能量转换角度，分析地球变暖与工业文明的关系。
（30题图）
4
余热
锅炉 1 2 3 8 7
5
6
Heat
华南理工大学热力学复习题(校内本科)答案
1、孤立系统；热力学系统与外界既无能量交换也无物质交换时，称之为孤立系统 1、 开口系统；热力学系统与外界既有能量交换也有物质交换 2、 闭口系统；热力学系统与外界只有能量交换无物质交换 3、 绝热系统；热力学系统与外界无能量交换 4、 热源；工质从中吸收热能的物质 5、 平衡状态；一个热力学系统，在不受外界影响的条件下系统状态能够始终保持不变 6、 工质；实现热能与机械能相互转化的媒介物质 8、可逆过程；是准平衡过程，应满足热的和力的平衡条件，同时过程中不应有任何耗散效应 7、 技术功；技术上可资利用的功() ()12212 22 1z z g c c w w f f i t -+-+ = 8、 体积功；是系统由于体积改变而与环境交换的能量称为体积功。 9、 热力学能；由内动能、内位能以及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能 以及电磁场作用下的电磁能等构成。 10、 焓；热力学能与推动功之和pV U H += 11、 熵；表示物质系统状态的物理量。T Q dS ?= 12、 熵产；闭口系统内不可逆绝热过程中熵之所以增大，是由于过程中存在不可逆因素 引起耗散效应，使损失的机械功转化为热能（耗散热）被工质吸收。这部分有耗散产生的熵增量，叫做熵产 13、 理想气体；理想气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用力。 14、 实际气体；不满足气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用 力假设的气态物质 15、多变过程；工质的状态参数p 、v 、T 等都有显著变化，与外界之间换热量也不可忽略不计，这是不能简化为四种基本热力过程，可用定值=n pv 16热力学定律的两种说法；克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体转至高温物体。 开尔文说法：凡有温差的地方都能产生动力 15、 卡诺定理；定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切 可逆循环，其热效率相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质无关。 定理二：在温度同为1T 的热源和同为2T 的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。 16、 熵增原理；孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系的熵增加；发生可逆变化时， 熵不变；使孤立系统熵减小的变化不可能发生。 17、 能量贬值原理；孤立系统中进行热力学过程时火用 只会减少不会增加，可逆过程下 火用 保持不变。 18、 火用 ；可无限转换的能量 19、火无 ，不可能转换的能量， 20、冷量火用 ：温度低于环境温度的系统，吸入热量0Q 时所做出的最大有用功成为冷量火
工程热力学期末考试试题
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W
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。
工程热力学试卷1
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 1 T 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 1 T 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 net 5、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。②系统内部的隔板抽出后，温度保持不变。③绝热过程系统熵流为零，系统内部为不可逆变化，熵产大于零，因此总熵变大于零。 7、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：①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算，因为表压力或真空度只是一个相对压力。 ②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。
化工热力学习题集(附答案)复习 (1)
模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表： 1.T温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体 的状态为（c ） A.饱和蒸汽 B.超临界流体 C.过热蒸汽 2.T温度下的过冷纯液体的压力P（a ） A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P（ b ） A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 4.纯物质的第二virial系数B（） A 仅是T的函数 B 是T和P的 函数 C 是T和V的 函数 D 是任何两强度性质 的函数 5.能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的virial方程，必须 至少用到（） A.第三virial系 数B.第二virial 系数 C.无穷 项 D.只需要理想气 体方程 6.液化石油气的主要成分是（） A.丙烷、丁烷和少量 的戊烷B.甲烷、乙烷 C.正己 烷 7.立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（） A.饱和液摩尔体积 B.饱和汽摩尔体积 C.无物理意义
8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质
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 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 则： 。1分 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。 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 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=
工程热力学试卷终极版
工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ，热量是过程量，所以熵也是过程量。 （×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 6.v p -图上，理想气体的等熵线比等温线陡；s T -图上，理想气体的等压线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质，任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么？ 答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。
答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的范围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 答：1-2过程：0-<<∞n ，压缩、放热、降温、降压。
第二章热力学第一定律练习题及答案
第一章热力学第一定律练习题 一、判断题（说法对否）： 1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态 完全确定。 3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完 全确定。 4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。 6.因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。 7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。 11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。 13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。 15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。16．(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。 17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。 18．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。
同济大学《工程热力学》期末模拟试卷
同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 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T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，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. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-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 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，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、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【】
(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_______。
工程热力学期末复习题1答案
一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
工程热力学期末试卷及答案
一.就是非题 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,则工质熵的变化就是一样的。() 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、流动功与技术功都就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 与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()。 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)与(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,其结果只能就是()。 (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.()过程就是可逆过程。 (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_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)
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_________
工程热力学习题解答
1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+??? 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？
化工热力学复习题附答案
化工热力学复习题 一、选择题 1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A.饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3.设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4.关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5.下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。 （D ）强度性质无偏摩尔量 。
6.关于逸度的下列说法中不正确的是( D ) （A）逸度可称为“校正压力” 。（B）逸度可称为“有效压力” 。 （C）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。（D）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT。（E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7.二元溶液，T, P一定时,Gibbs—Duhem 方程的正确形式是( C ). a. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX2 = 0 b. X1dlnγ1/dX 2+ X2 dlnγ2/dX1 = 0 c. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX1 = 0 d. X1dlnγ1/dX 1– X2 dlnγ2/dX1 = 0 8.关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势??????? B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势??? D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是( E ) （A）活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B) 理想溶液活度等于其浓度。 （C）活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。（D）任何纯物质的活度均为1。（E）r i是G E/RT的偏摩尔量。 10．等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（B ）
工程热力学期末试题答案.doc
全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！
中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 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 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. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， 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. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( 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。
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
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