热力学复习-精选.pdf

（）
34、理想气体绝热节流后温度不变。
（）
二、选择题
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、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；
（ D）无法确定；
7、同一地点，普通锅中的开水与高压锅中的开水
。
（ A ）温度相同，压力不同；
（ B）压力相同，温度不同；
（ C ）压力相同，温度相同；
（ D）压力不同，温度不同；
10、 pvk =常数 k cp cv 适用于
。
（ A ）一切绝热过程； （ C ）任何气体可逆绝热过程；
（ B）理想气体绝热过程； （ D）理想气体可逆绝热过程；
③任何系统的不可逆过程，其熵值一定增加；
④功不是状态参数，内能与流动功之和也不是状态参数
A ①②③ B ②③④ C ①③④ D ①②③④
28、关于热力学第二定律的表述，下列 ----- 是正确的
A 不可能从热源吸取热量使之完全转变为有用功
B 不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他变化
C 不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为有用功
4、烘干过程中先加热湿空气有什么作用？
5. 画出朗肯循环 T-S 图并用各状态点的焓表示出循环中汽轮机的输出功、水泵所消耗的功 及循环热效率。
五、计算题
2-5 某种理想气体初态时 p1 520 kPa 、 V1 0.1419 m 3 ，经放热膨胀过程，终态的 p2 170 kPa 、 V2 0.2744 m 3 ，过程中焓值变化 H 67.95 kJ 。已知该气体的比定 压热容 cp 5.20 kJ kg K ，且为定值，试求：（ 1）热力学能变化量 U ；（ 2）比定容 热容 cV 和气体常数 Rg 。
水、 ______ 、
及过热蒸汽状态。
12、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
_______。
13、由热力系与外界发生 _______交换而引起的熵变化称为熵流。
14 、 已 知 某 双 原 子 气 体 的 气 体 常 数 Rg 260J/(kg K) ， 则 其 定 值 比 热 容
（）
5、可逆过程一定是准静态过程，而准静态过程不一定是可逆过程。
（）
6、理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。
（）
7、实际气体的压缩因子 z 可能等于 1。
（）
8、节流过程是一个不可逆过程。 9、循环净功 Wnet 愈大则循环热效率愈高。
（） （）
10、熵产 Sg>0 的过程必为不可逆过程。
所以过程是压缩过程，外界对气体做功 34 J。 3-4. 在冬季，某加工车间每小时经过墙壁和玻璃等处损失热量
机床的总功率为 375 kW ，且全部动力最终变成了热能。另外，
3×106 kJ，车间中各种 室内经常点着 50 盏 100W 的
电灯。为使该车间温度保持不变，每小时需另外加入多少热量？
解：要使车间保持温度不变，必须使车间内每小时产生的热量等于散失的热量，即
则两者压力的大小为 pH 2 ______ pO2 。
若二个容器内气体的温度相等，
10、设有一卡诺机工作于 600℃和 30℃热源之间，卡诺机在循环工作中从高温热源吸热
1000kJ ，则向低温热源的放热为 ______。
11、水蒸汽定压加热过程水吸热生成过热蒸汽必需经历五种状态变化，即未饱和水、饱和
28 ℃，压
力为 0.1 MPa，电扇的功率为 0.06 kW ，太阳直射传入的热量为 0.1 kW ，若室内有三人，每人
每小时向环境散发的热量为 418.7kJ，通过墙壁向外散热 1800kJ/h，试求面积为 215 m，高度
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
可逆
过程 △ S。（填“大于”、“小于”或“等于”）
四、分析说明题
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。 2、请在 p-v 图与 T-s 图上画出燃气轮机定压加热理想循环过程，并指出各过程线分别表明 什么过程。 3、试在 p-v图及 T -s图上表征下列两个多变过程，并指出这两个过程的热量及功量的正负号。 （ 1） n=1.15的膨胀的过程；（ 2） n<0的温度升高的过程；
Q 0 ， W 0 ，故 U 0 ，即 nCV ,m T2 T1 0 。所以，
T2 T1 300 K
VA
nRTA1 pA1
50 mol 8.3145 J mol K 2.8 106 Pa
300 K
3
0.0445 m
VB VA 0.0445 m3 ， V VB VA 0.089 m3
S n CV, m ln T2 R ln V2
)。
（ A ）定压过程
（ B）定容过程
（ C）定温过程 （ D）绝热过程
17、当工质的压力一定，其温度低于对应的饱和温度时，则工质一定是
(
)。
（ A ）未饱和水
（ B）湿蒸汽
（ C）饱和水
（ D）过热蒸汽
18、绝热节流过程是 (
)。
（ A ）定焓过程
（ B）不可逆过程
（ C）准平衡过程
（ D）定熵过程
C 高温热源的温度和低温热源的温度
D 高温热源的温度和低温热源的温度及工作性质
26、理想气体绝热过程中，工质的熵的变化量
----
A 大于 0 B 小于 0 C 等于 0 D 大于等于 0
27、下列说法中 ---- 不对
①理想气体经过绝热节流后，温度不变，熵值也不变；
② 不论进行何种热力过程，理想气体的比热不可能小于零；
D 热量可从高温物体传到低温物体而不产生其他变化
29、如循环的目的是将热能持续的转化为机械能，则该循环是
----
A 制冷循环 B 热机循环 C 逆循环 D 热泵循环
三、填空题
1、卡诺循环包括两个 _________过程和两个 _________过程
3、干度的定义为
。
4、理想气体多变指数 n=1，系统与外界传热量 q =______。
Q Qm QE QB Q1 0
Qm 375 kJ/s 3600s 1.35 106 kJ
QE 50 0.1kJ/s 3600 s 18000 kJ
Q1 3 106 kJ
QB Q1 Qm QE 3 106 kJ 1.35 106 kJ 18000 kJ 1632000 kJ
3-5. 夏日，为避免阳光直射，密闭门窗，用电扇取凉，若假定房间内初温为
（
）
26、熵产 Sg 0 的过程必为不可逆过程。
（
）
28、稳定流动系统进出口工质的状态相同。
（
）
29、不可能从单一热源取热使之完全转变为功。
（）
30、容器中气体压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（）
31、闭口系统进行放热过程， 其熵一定减少。
（）
32、对于过热水蒸气， 干度 x>1 。
（）
33、理想气体的热力学能、 焓和熵不仅仅是温度的单值函数。
5、理想气体经历了一个 1 n k 多变放热过程后，工质的温度
积
。
______，压力
，体
6、当设备中工质的压力低于环境压力时， 则工质的绝对压力 p=______MPa 。
若测得真空 Pv=0.08MPa ，环境压力 Pa=0.1MPa ，
7、在国际单位制中压力的单位是 ______。
9、将相同质量的氢气和氧气分别储存到同样大小的容器内，
（）
（
）
（
）
21、无论过程是否可逆， 闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、 终态的内能差。
（
）
22、孤立系统的熵增原理表明： 过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。
（）
23、闭口系统进行一放热过程， 其熵一定减少。
（
）
24、容器中气体的压力不变， 则压力表的读数也绝对不会改变。
（
）
25、熵增大的过程必定为吸热过程。
合并在一起称为 (
)。
（ A ）体积功 w； （ B）技术功 wt
（C ）轴功 ws
（ D）推动功 pv
15、工质进行了一个温度和压力升高、放热的多变过程，则多变指数
n 为(
)。
（ A ） n<0
（ B） 0<n<1
（ C） 1<n<k
（D ） n>k
16、理想气体某一过程的技术功 wt 等于吸热量 q，该过程是 (
（ B）系统所经历的过程；
（C ）（ A）和（ B）；
（ D ）系统的熵变；
5、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式
。 正确。
（ A ） ds＞ dq/T； （ B） ds ＜ dq/T； （ C） ds=dq/T ；
（ D）不确定；
6、理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓
。
（ A ）升高； （ B）降低； （ C）不变；
21、开口系统是指 ----- 的系统
A 与外界有物质交换
B 与外界有热量交换
C 与外界有物质交换没有热量交换
D 与外界有功的交换
22、热力学平衡态是指系统同时处于 ------ 平衡和 ------- 平衡
A 质量 / 压力 B 温度 /质量 C 压力 /质量 D 温度 /压力
23、内能 ------ 状态参数，绝热功 ----- 内能变化的度量，功 ------- 状态参数
12、一绝热刚体容器用隔板分成两部分，左边盛有高压理想气体，右边为真空，抽去隔板
后，容器内的气体温度将
。
（ A ）升高； （ B）降低； （ C）不变； （ D）不确定；
13、自发过程的特点是
。
（ A ）不可逆； （ B）伴随非自发过程才能进行；（
逆；
C）系统熵必然减少；
（ D）可
14、工质稳定流动流经热力设备时工质宏观动能和位能的变化以及热力设备对外输出的功
一、是非题
1、可逆循环热效率都相等，
t 1 T2 。 T1
（）
2、如果从同一初始态到同一终态有两条途径， Sf，不可逆 > Sf，可逆 ， Sg，不可逆 > Sg，可逆 。
一为可逆， 另一为不可逆， 则 S 不可逆 > S 可逆 ， （）
3、工质经过不可逆循环
ds 0 ， q 0 。 Tr
（）
4、由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。
U
40.81 kJ
Rg cp cV 5.20 kJ kg K 3.123 kJ kg K 2.077 kJ kg K
2-6 绝热刚性容器中间用隔热板将容器一分为二， 左侧有 0.05 kmol 的 300 K 、2.8 MPa 的高压空气，右侧为真空。若抽去隔板，试求容器中的熵变。
Fra Baidu bibliotek
解：抽出隔板，自由膨胀，因
T1
V1
50 mol 8.3145 J mol K
0.089 m 3
ln
3 288.2 J K
0.0445 m
3-3. 气体在某一过程中吸收了 50J 的热量， 同时热力学能增加了 过程还是压缩过程？对外作功是多少？
解：取气体为系统，根据闭口系能量方程式
84J，问此过程是膨胀
W Q U 50 J 80 J 34 J
cv =____ J/(kg k) 。
15、卡诺循环包括两个 _________过程和两个 _______过程。
16、工质绝热节流后，压力 _______，熵 _______。
17、在 T-s 图上，任意一个逆向循环吸热 ______放热。 （填“大于”、 “小于”或“等于”）
18、卡诺热机效率 _________实际热机效率。（填“大于”、“小于”或“等于”）
解：（ 1）由焓的定义式 H U pV 可得出
UH
pV
H p2V2 p1V1
67.95 kJ 170 kPa 0.2744m 3 520 kPa 0.1419 m3
40.81kJ
（ 2）定值热容时 U mcV T ， H mcp T ，所以
cV
cp 5.20 kJ kg K
H
67.95 kJ
3.123 kJ kg K
A 是 /是 /不是 B 不是 /是 /不是 C 不是 /是 /是 D 不是 /不是 /是
24、 dq=du+pdv 的适用范围是 ----。
A 理想工质，可逆过程
B 任意工质，可逆过程
C 理想工质，任意过程
D 任意工质，任意过程
25、卡诺循环的热效率仅与下面 ----- 有关
A 高温热源的温度 B 低温热源的温度
11、不可逆绝热膨胀终态熵大于初态熵
S2> S1，不可逆绝热压缩终态熵小于初态熵
（） S2<S1。
12、如果压力表的读值发生变化，说明工质的热力状态也发生了变化。 13、第二类永动机违反了热力学第一和第二定律。
14、迈耶公式 c p cv Rg 既适用于理想气体，也适用于实际气体。
（） （） （）
15、沸腾状态的水总是烫手的。 17、孤立系统的熵与能量都是守恒的。 20、实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。