XXXX工程热力学试题_答案
工程热力学习题集(含答案)
o o
【解】 (1) 若任意温度在牛顿温标下的读数为 TN，而热力学温标上的读数为 T，则：
T / o N − 100 200 − 100 = N 373.15 − 273.15 T/K − 273.15
即
T/K =
故
373.15 − 273.15 (TN / o N − 100) + 273.15 200 − 100
例 2.5 图
5
【解】 以例 2.5 图中入口、开口和开口系组成的闭口系为研究对象，其能量方程为
q = Δu + w = Δu + ∫ pdv = Δ (u + pv ) − ∫ vdp = Δh + wt
2 2 1 1
（a）
以例 2.5 图中虚线包围的开口系为研究对象，其稳定工况的能量和质量方程分别为
⎧ pg,A = pI − p0 ⎪ ⎨ pg,B = pI − pII ⎪p = p − p II 0 ⎩ g,C
解得
⎧ pg,C = pg,A − pg, B = 190kPa ⎪ ⎨ pI = pg,A + p0 = 362.3kPa ⎪ p = p + p = 192.3kpa g,C 0 ⎩ II
(
2
) 中的常数 A、B 的数值。
10 = R0 ⎧ ⎪ 4 ⎨ 14.247 = R0 (1 + 100A + 10 B) ⎪27.887 = R (1 + 446A + 1.989 × 105 B) 0 ⎩
联立求解，可得：
R0 = 10Ω A = 4.32 ×10−3 1/ ℃ B = −6.83 ×10−7 1/ ℃
2 ⎞ ⎛ ⎞ c12 c2 －W +⎛ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 = 0 Q h + + gz m h + + gz － sh 1 1 1 2 2 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟m 2 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 1 − m 2 = 0 m
(完整版)工程热力学试题附答案
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。
工程热力学试题及答案
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。
(完整版)工程热力学习题册有部分答案
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。
工程热力学试卷与答案
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。
工程热力学试题附答案
一、判断命题是否正确，错误的加以改正1、气体膨胀时一定对外作功，压缩时一定消耗外功。
答：×，气体膨胀时不一定对外作功，压缩时一定消耗外功。
2、气体吸热后温度一定升高，熵也一定增加。
答：×，气体吸热后温度不一定升高，熵也一定增加。
3、工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵增加。
答：×，工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵不变。
4、水蒸气绝热膨胀过程中的技术功T c h w p t ∆-=∆-=。
答：×，水蒸气是实际气体，其焓不是温度的单值函数，蒸气绝热膨胀过程中的技术功h w t ∆-=。
5、工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵增加。
答：×，工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵不变。
6、水蒸气不可逆绝热膨胀熵增加，水蒸气不可逆绝热压缩熵减小。
答：×，水蒸气不可逆绝热膨胀和不可逆绝热压缩熵都增加。
二、选择题1、准静态过程中，系统经过的所有状态都接近_D___A 初态B 环境状态C 邻近状态D 平衡状态2、 热力学第一定律适用于： CA 、开口系统、理想气体、稳定流动；B 、闭口系统、实际气体、任意流动；C 、任意系统、任意工质、任意过程；D 、任意系统、任意工质、可逆过程。
3、卡诺定律指出 CA 、相同温限内一切可逆循环的热效率相等；B 、相同温限内可逆循环的热效率必大于不可逆循环的热效率；C 、相同温度的两个恒温热源之间工作的一切可逆循环的热效率相等；D 、相同温度的两个恒温热源之间工作的一切循环的热效率相等。
4、⎰⎰+=pdv dT c q V 适用于 AA 、理想气体、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、闭口系统、任意过程；D 、任意气体、开口系统、任意过程。
5、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。
《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。
工程热力学习题及答案
题目类型一、填空题二、简答题三、分析推理题四、证明题五、说明题六、计算题一、填空题（共30分，每空1分）1、可逆过程是准静态过程的充分条件。
2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。
3、如大气压力为0.1MPa，则容器内真空度的最大值为0.1 MPa。
4、处于平衡状态的系统，其内部不存在势差。
5、膨胀功、技术功以及系统进出口的流动功四者的关系式为w t+p2v2=w+p1v16、制冷系数的取值范围是（0，+∞）。
7、范德瓦尔方程提出的基本观点为：实际气体分子本身占有体积，实际气体分子间存在吸引力。
8、压缩因子的定义是实际气体的比热与按理想气体求得的比热的比值。
9、定容过程加给系统的热量用于提高系统的内能；定压过程加给系统的热量用于提高系统的焓。
10、理想气体的真实比热不仅与气体的种类有关，还与气体的温度有关。
11、气体总压力与分压力之间遵循道尔顿定律；总容积与分容积之间遵循阿密盖特定律。
12、闭口系统的特点是控制质量；开口系统的特点是控制体积。
13、理想气体绝热节流前后，熵增大，温度不变。
14、活塞式压缩机的余隙对排气量有影响；对单位压缩轴功无影响。
15、在卡诺循环中，对热效率影响较大的是低温热源的温度。
16、凝华现象只有在物质的三相点压力以下才可能发生。
17、热力学第二定律的数学表达式为ds iso≥0 。
18、喷水蒸气加湿的过程为等温加湿过程，喷水加湿的过程为等焓加湿过程。
19、如1 kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为1000g/kg（a）。
20、获得超音速气流的两个条件是βb≤βc和采用渐缩渐扩喷管。
21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是制冷系数小；和单位工致的制冷量小。
22.在等熵流动中，由亚音速气流加速为超音速气流的过程中，以下参数是如何变化（增大、减小）：温度减小、比容增大、音速减小。
二、简答题：（共20分，每小题5分）１、简述背压式热电循环的原理，说明其意义。
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工程热力学Ⅰ（A 卷）（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 303.95kJ3. 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分则： 。
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）B隔板 A 自由膨胀12iso T T R S S S S S ∆=∆+∆+∆+∆W 121200ISO Q QS T T -∆=+++R 0S ∆=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ∆=iso 0S ∆=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：TTw q T T T R ∆==-=22212ε，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。
答：经历可逆或不可逆定温过程后，按题给两种情况下过程的初、终状态相同，因而系统的熵变相同。
由系统的熵方程g f s s s +=∆，对于可逆过程其熵产为零，故热熵流将大于不可逆过程。
可见，可逆过程的热量将大于不可逆过程；（3分）由热力学第一定律，w u q +∆=，因过程的初、终状态相同，热力学能变化u 相同，故可逆与不可逆两种情况相比，可逆过程的过程功亦较大。
（2分）二、作图题：（每小题5分，共10分）1. 试在所给参数坐标图上定性地画出理想气体过点1的下述过程，分别指出该过程的过程指数n 应当在什么数值范围内 (图中请标明四个基本过程线)： 1）压缩、升温、吸热的过程 2）膨胀、降温、吸热的过程。
p vTs11p v1n=0n=1n=k±∞=n (1)(2)Ts1n=0n=1n=k±∞=n (1)(2)答： (1) k n >； (2) k n <<1评分：四条基本线（2分）两条曲线（2分）n 取值（1分）2. 如图所示T －s 图上理想气体任意可逆过程1－2的热量如何表示？热力学能变化量、焓变化量如何表示？若过程1－2是不可逆的，上述各量是否相同？(请写出简明的作图方法。
)答：对可逆过程，热量为面积1-m-k-2-1，热力学能变化量为面积1-m-n-2v -1，焓变化量为1-m-g-2p -1。
对不可逆过程，热量无法表示，热力学能和焓变化量相同Ts12Ts12m nk2v2pgT=const三、计算题：（共50分）1. 压气机在95 kPa 、25 ℃的状态下稳定地以340 m 3/min 的容积流率吸入空气，进口处的空气流速可以忽略不计；压气机排口处的截面积为0.025 m 2，排出的压缩空气的参数为200 kPa 、120 ℃。
压气机的散热量为60 kJ/min 。
已知空气的气体常数Rg=0.287 kJ/(kg.K)，比定热容c V =0.717 kJ/(kg.K)，求压气机所消耗的功率。
（16分） 解：以压气机中空气为研究对象，其稳定工况的能量方程为0)2()2(22221211=++-+++-••••m gz c h m gz c h W Q sh即••••++-+++=m gz c h m gz c h Q W sh)2()2(22221211 （a ）其中：)/(10006010603s J Q -=⨯-=•)/(2944.660340)25273(2871095311s kg T R V p m g =⨯+⨯⨯==••mz s m c 0/01=∆≈)/(0.95380)25120()717273()/(99.141025.010200)120273(2872944.6123222222s J T c h h h s m A p T mR A m c p g =-⨯+=∆=-=∆=⨯⨯+⨯⨯===••ρ 将以上数据代入式（a ），可得压气机所消耗的功率为：)/(10648.6)299.1410.95380(2944.6100052s J W sh ⨯-=--⨯+-=•2. 在高温环境中有一容器，A 侧装有2 kg 氮气，压力为0.07 MPa ，温度为67℃； B 侧装有8 kg 氮气，压力为0.1 MPa ，温度为17℃，。
A 和B 的壁面均为透热壁面，它们之间用管道和阀门相连，见附图。
现打开阀门，氮气由B 流向A 。
氮气可视为理想气体，已知气体常数R g,N 2= 297 J/(kg ·K)，过程中的平均定容比热容c v = 0.742 kJ/( kg ·K)，若压力平衡时容器中气体温度为t 2 = 40℃，试求：⑴平衡时终压力P 2；⑵吸热量Q ；⑶气体的熵变。
（18分） 解：⑴容器A 和B 的容积分别为361A 1A g A A m 8851.21007.03402972=⨯⨯⨯==P T R m V 361B 1B g B B m 8904.6101.02902978=⨯⨯⨯==P T R m V （4分） 取A+B 中的气体为系统（CM ），m = m A + m B = 2 +8 =10 kgV = V A + V B = 2.8851 + 6.8904 = 9.7755 m 3（2分）终态时的气体压力MPa 0951.07755.9313297102g 2=⨯⨯==V T mR P （2分）⑵按题给，系统不对外作功，有kJ46.96222646.2322)29083402(742.0313742.010)(B1B A1A v 2v =-=⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=∆=T m T m c T mc U Q （5分）⑶原在A 中的氮气熵变（2分） kJ/K 3540.0)07.00951.0297ln .06727340273039ln .1(2)P P ln R T T lnc (m S A 2g A 2p A A -=-++⨯=-=∆ 原在B 中的氮气熵变（2分）kJ/K 7538.0)1.00951.0297ln .01727340273039ln .1(2)P P ln R T T lnc (m S B 2g B 2p B B =-++⨯=-=∆ 全部氮气的熵变kJ/K 3998.07538.03540.0S S S B A =+-=∆+∆=∆（1分）3. 将100 kg 温度为30 ℃的水与200 kg 温度为80 ℃的水在绝热容器中混合，假定容器N 2 8 kg 0.1 MPa 17 ℃N 22 kg 0.07MPa67℃内壁与水之间也是绝热的，且水的比热容为定值，取K)kJ/(kg 187.4⋅=c ，环境温度为17 ℃。
求混合过程导致的可用能损失？（16分） 解：以绝热熔器内水为研究对象，由其能量方程可得cT m m cT m cT m )(212211+=+可得Km m T m T m T 33.336200100353200303100212211=+⨯+⨯=++=水的混合过程的熵变为g f S S S +=∆由于绝热0=f S)/(186.335333.336ln 187.420030333.336ln 187.4100ln ln2211K kJ T Tc m T T c m S S g =⨯+⨯=+=∆=混合过程的做功能力的损失为)(94.923186.32900kJ S T I g =⨯==。