工程热力学考试题 精编130
(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。
(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_______。
工程热力学复习题及答案
工程热力学复习题及答案1. 什么是工程热力学?请简述其研究内容。
2. 描述热力学第一定律的数学表达式,并解释其物理意义。
3. 热力学第二定律有哪些表述方式?请至少列举两种。
4. 什么是熵?熵增加原理在热力学过程中有何意义?5. 简述理想气体状态方程,并说明其适用条件。
6. 描述卡诺循环的四个步骤,并解释其效率与哪些因素有关。
7. 什么是绝热过程?请给出绝热过程的数学表达式。
8. 说明在热力学中,如何定义和计算一个系统的内能。
9. 描述在等温过程中,理想气体的体积变化与压力变化的关系。
10. 什么是热机效率?请给出其计算公式。
11. 解释为什么在实际热机中,效率总是低于卡诺效率。
12. 什么是热力学温标?它与摄氏温标有何不同?13. 描述在绝热压缩过程中,理想气体的温度变化规律。
14. 什么是临界点?请说明其在实际应用中的意义。
15. 简述在热力学中,如何确定一个系统的相态。
16. 描述湿空气的焓如何计算,并解释其在空调系统中的作用。
17. 什么是热交换器?请说明其在工业中的应用。
18. 简述在热力学中,如何使用麦克斯韦关系来求解未知热力学性质。
19. 描述在多组分系统中,化学势的概念及其重要性。
20. 什么是热力学稳定性?请解释其在化学反应中的应用。
答案:1. 工程热力学是研究能量转换和传递规律的学科,主要研究热能与机械能之间的转换。
2. 热力学第一定律的数学表达式为 \(\Delta U = Q - W\),其中\(\Delta U\) 是内能变化,\(Q\) 是系统吸收的热量,\(W\) 是系统对外做的功。
3. 热力学第二定律的两种表述方式:克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他效果;开尔文表述指出不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
4. 熵是系统无序度的度量,熵增加原理表明,在孤立系统中,自发过程总是朝着熵增加的方向进行。
工程热力学试卷附答案-精品
工程热力学试卷一、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“Y”,错的打“x”,每题2分,共20分)1.经不可逆循环,系统与外界均无法完全恢复原态。
................... ()2.湿空气的含湿量表示单位质量湿空气中含水蒸气质量的程度。
......... ()3.气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。
..................... ()4.理想气体从绝热容器中做自由膨胀,则理想气体的温度与压力变化的关系式为:T2⑻h................................................................... Z )一=—............................................................ ()5.在p-u图上可逆等温线的斜率比可逆绝热线的斜率小。
............. ()6.活塞式压气机容积效率的大小与余隙容积和升压比都有关。
......... ()7.活塞式压气机应采用冷却措施,使压缩过程接近等温过程。
.......... ()8.水的相图表明,水的冰点随压力升高而降低,沸点随压力升高而升高。
……()9.干饱和蒸汽进行可逆绝热膨胀后,必变为湿饱和蒸汽。
............. ()10.由于通常情况下水的凝固温度为0C,故不可能存在0℃以下的水蒸气。
()二、选择题(每小题2分,共20分)1.未饱和湿空气中干球温度人湿球温度G以及露点温度加具有下列关系()A B t>t d>t w;C t=t w=t d;D t>t w=t(/2.渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时(绝对真空的比容为8),则质量流量():A等于();B等于临界流量;C大于临界流量;D介于零和临界流量之间3.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.温度与焙C.温度与端D.热力学能与焰4.一股4MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流与另一股9MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流混合,混合后的压缩空气流最大压力为()。
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。
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案
工程热力学学习题及答案
热力学是工程学习中的重要一环,它涉及到能量转化、热力循环等方面的知识。
在学习热力学的过程中,我们常常会遇到各种各样的学习题,下面就来看一些
典型的热力学学习题及答案。
1. 问题:一个理想气体在等压过程中,从初始状态到终了状态,其内能增加了
多少?
答案:在等压过程中,内能的增加量等于热量的增加量,即ΔU = q。
因此,
内能增加量等于所吸收的热量。
2. 问题:一个气缸中的气体经历了一个等温过程,温度为300K,初始体积为
1m³,末了体积为2m³,求气体对外界所做的功。
答案:在等温过程中,气体对外界所做的功等于PΔV,即气体的压强乘以体
积的变化量。
因此,气体对外界所做的功为PΔV = nRTln(V₂/V₁)。
3. 问题:一个理想气体经历了一个绝热过程,初始温度为400K,初始体积为
1m³,末了体积为0.5m³,求末了温度。
答案:在绝热过程中,气体的内能保持不变,即ΔU = 0。
根据理想气体的状
态方程PV = nRT,我们可以得到P₁V₁^γ = P₂V₂^γ,其中γ为绝热指数。
利用这个关系式,可以求得末了温度。
通过以上几个典型的热力学学习题及答案,我们可以看到热力学知识的应用和
计算是非常重要的。
只有通过不断的练习和思考,我们才能更好地掌握热力学
的知识,为今后的工程实践打下坚实的基础。
希望大家在学习热力学的过程中
能够勤加练习,不断提高自己的能力。
2022工程热力学-工程热力学(精选试题)
1、把热量转化为功的媒介称为()A.功源B.热源C.质源D.工质2、经过一个可逆过程,工质不会恢复原来状态,该说法()A.正确B.错误C.有一定道理D.不定3、在刚形容器中,一定质量的空气被300℃的热源从100℃加热到300℃,此过程是()A.可逆的B.不可逆的C.定容可逆的D.等压不可逆的4、不考虑化学反应和电磁效应的热力系统,过程的不可逆因素是 ()①耗散效应②不同工质的混合③热传递④膨胀A.①②B.②③C.③④D.①④5、若大气压力为 0.1MPa,容器内的压力比大气压力高 0.004MPa,则容器内的()A.表压力为 0.096MPaB.绝对压力为 0.096MPaC.真空度为 0.104MPaD.绝对压力为 0.104MPa6、绝对压力 p,表压力 Pg,真空度 Pv 与大气压力 Pa 之间的关系(以鼓风机为例) ()①入口处 P=Pa-Pv;②出口处 P=Pa+Pg;③入口处P=Pa-Pg;④出口处 P=Pa+PvA.①、②对B.③、④对C.①、④对D.②、③对7、若真空度为 0.2 个大气压,则该处的的表压力为()个大气压A.2B.1.2C.-0.8D.-0.28、若真空度为 0.2 个大气压,则该处的的绝对压力为()个大气压A.2B.1.2C.0.8D.0.29、在压容图上,可逆态过程----用一条连续曲线表示,不可逆过程()用一条连续曲线表示。
A.可以/可以B.可以/不可以C.不可以/可以D.不可以/不可以10、关于状态变化过程()①非静态过程在压容图上无法用一条连续曲线表示;②系统进行了一个过程后,如能使系统沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过程称为可逆过程;③内外平衡是可逆过程的充分和必要条件;④惟独无磨擦的准静态过程才是可逆过程。
A.①④对B.②③对C.①③④对D.②对11、系统进行一个过程后如不能使()沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过程为可逆过程A.系统B.外界C.系统和外界D.系统或者外界12、系统进行一个过程后,如能使()沿着与原过程相反的方向恢复初态则这样的过程为不可逆过程A.系统B.外界C.系统和外界D.系统或者外界13、()是系统恢复到原状态的过程。
工程热力学习题集(全)
工程热力学Ⅰ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:14. 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:12iso T T R S S S S S ∆=∆+∆+∆+∆W121200ISO Q QS T T -∆=+++R 0S ∆=iso 0S ∆=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 。
《工程热力学》期末考试卷及答案
昆明理工大学2012年《工程热力学》期末考试卷及答案考试科目:工程热力学 任课教师:包桂蓉一、填空题(本大题有9小题,每小题2分,共18分)1、相互接触的物体,若他们处于热平衡,则他们的___温度 __必相等.2、 已知湿蒸汽的干度为0.2,其中干饱和蒸汽的质量为6 kg ,则饱和液体的质量为 24 kg 。
3、工质绝对压力p与大气压力pb及表压力pe或真空度pv的关系:当p >pb时,p p p eb+=;当p 〈pb时,p p p vb-=。
4、用实际气体在两个恒温热源T 1和T2进行一卡诺循环,则其热效率ηt=121T T T - 。
5、在相同温度的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都 相等 ,与可逆循环的种类 无关 。
6、空气的比定容热容c v 为718)(K kg J⋅,气体常数为287)(K kg J ⋅;其比定压热容c p = 1005)(K kg J ⋅ 。
7、孤立系统是热力系统与外界无任何 能量 和__物质__交换的系统. 8、熵增加的过程 不一定 (填一定或不一定)是不可逆过程。
9、抽气回热循环改善了朗肯循环,其根本原因在于 水蒸汽的平均吸热温度提高了//提高了循环热效率 。
二、名词解释(本大题有4小题,每小题3分,共12分)1、过热蒸汽:温度高于所处压力对应的饱和温度的蒸汽称为过热水蒸气。
// 对饱和蒸汽继续定压加热形成过热蒸汽.2、闭口系统:热力系与外界无物质交换的系统。
// 与外界只有能量交换而无物质交换.3、系统储存能:是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。
// 系统中的热力学能、动能和势能。
4、热力学第二定律的克劳修斯表述:不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化.// 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。
三、简答题(本大题有4小题,每小题5分,共20分)1、热力循环按循环效果及进行方向可分为哪两类?其各自的目的是什么? 答:按循环进行的方向和产生的效果分:正向循环与逆向循环 正循环:将热能转化为机械能.逆循环:消耗功,将热量从低温物体传至高温物体。
(完整版)工程热力学试卷
(完整版)⼯程热⼒学试卷⼀、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 1T 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 1T 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 net5、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。
《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. UB. 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>0B.Q=0,△U>0,W>0C.Q>0,△U>0,W=0D.Q=0,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>t w>t dB.t>t d>t w.C.t = t d = t wD.t = t w>t d9、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。
工程热力学期末考试题DOC
工程热力学考试题一、判断题1. 制冷系数越大,制冷量越大X2. W=pdv只适于准静态过程X3. 工质可逆/不可逆的循环的熵变均为0 V4. 不可逆过程工质熵增加,可逆过程熵不变X5. 相同热源和冷源之间的一切热机无论采用什么工质,热效率都相同X6. 采用再热的目的是提高朗肯循环热效率X7. 水蒸气在绝热节流前后温度可以变化V8. 活塞式压气机因存在容隙,故使每千克气体实际耗功增大,压气机产量不变X9. 蒸汽动力循环中再热的目的是提高汽轮机干度V10多变指数1<n<k的多变比热为正X二、填空题11与外界既无(能量)交换也无(物质)交换的热力系称为孤立热力系。
12.热力系的储存能包括(热力学能)、(宏观动能)、(重力位能)。
13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= (650 )J/(kg • k)。
14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厶u= (c v(T2- T1))。
15定值比热容为c n的多变过程,初温为匕,终温为t2,其熵变量厶s=_(cJn^ )。
T116水蒸汽的临界压力为(22.12)MPa。
17流体流经管道某处的(流速)与(当地音速)的比值称为该处流体的马赫数。
18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(环境温度)的限制。
19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(多级压缩)、(中间冷却)的措施。
20未饱和湿空气的相对湿度值在(0与1)之间。
三、问答题21准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系?答: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22.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?答:1kg 气体:pv=RgT mkg 气体:pV=mRgTIkmol 气体:pV m=RT nkmol 气体:pV=nRTRg是气体常数与物性有关,R是摩尔气体常数与物性无关。
工程热力学期末考试试卷及答案
工程热力学期末考试试卷一、名词解释题(每题3分,共15分)1.热力系统:2.准静态过程:3.比热容:4.流动功:5.燧增原理:二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“T”,错的打“x”,每题1分,共1()分)1.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。
...................... ()2.经不可逆循环,系统无法完全恢复原态。
....................... ()3.闭口系统吸热后端必定增加,放热后端必定减少。
............... ()4.活塞式压气机应采用散热措施,使压缩过程接近定温过程。
....... ()5.热泵装置循环的制热系数8H越大,其制热量也越大。
............ ()6.逆向循环的性能系数小于或等于lo .............................................................. ()7.在图上定燧线的斜率比定温线的斜率大。
....................... ()8.卡诺循环是理想循环,一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。
……()9.对于任意系统,若从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的焙变必大于可逆途径的燧变。
...................................... ()10.可逆多变过程中,技术功W与膨胀功W之间存在关系W t=kW. ...... ()三、选择题(每小题2分,共20分)1.某可逆制冷机制冷系数等于4,则该制冷机作为热泵用时的制热系数为:(A 6;B 5;C 4; D无法确定2.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:()oA可逆绝热压缩过程;B不可逆绝热压缩过程;C边压缩边吸热过程;D边压缩边放热过程3.若活塞式内燃机三种理想循环的压缩比相同,则热效率()。
A.定容加热,混合加热,定压加热;B.定容加热<混合加热〈定压加热;C.定容加热二混合加热二定压加热;D.无法确定4.理想气体可逆吸热过程,下列哪个参数一定增加:()。
工程热力学节课考试真题及参考答案
2020年工程热力学_模拟考试_超星学习通并指出多变指数n所处的范围。
(1)理想气体压力提高,温度降低并且对外做功(2)理想气体的内能减小,熵增加并且对外做功。
解(1)该过程不可能实现(4分) 需要作图说明(2)可以实现。
1<n<k2、试述提高水蒸气朗肯可逆循环热效率的途径,并对每种方法用T-S图示说明。
(1)在相同初温和背压下,图1所示,提高蒸气初压,相当于提高了循环的平均温差,循环的热效率可以提高。
(2)在相同的蒸气初压和背压下,图2所示,新蒸气初温从t1提高到t1a,增加了循环的高温加热段,使循环温差增大,热效率可以提高;同时,可以增加终态的干度,可以提高汽轮机相对内效率。
(3)在相同的初温和初压下,图3所示,降低背压至p a2,可以使循环温差加大,从而提高热效率。
图1 提高蒸汽初压p1图1 提高蒸汽初温T1图3 降低蒸气背压p23、在压缩比和吸热量相同条件下,比较活塞式内燃机三种不同加热方式理想循环的热效率(在T-s上表示出来后比较)。
红线---定压加热循环,黑线----混合加热循环,蓝线---定容加热循环4、以两级压缩为例,作图并简要说明为什么采用级间冷却措施可以减小压气机的耗功量。
压气机的耗功以技术功计算,而技术功在P-V图上以曲线向P轴投影面积来确定。
从图形中可以看到,由于级间冷却,压气机做功的面积减小了33’22’,耗功减小。
四、计算题(共60分)1、两台卡诺热机A、B串连工作。
A热机在627o C下吸收热量,并对温度为T的热源SS释放热量。
B热机从热源SS吸收A热机排出的热量,并向27o C的低温热源放tv tm tpηηη>>可逆耗散,所以熵增加了。
3、某工程单位设计了一套系统:利用压气机提供压力为0.2MPa ,温度为550℃的空气;使其以110m/s 的速度通过绝热渐缩喷管(不考虑摩擦等不可逆因素)。
希望在喷管出口处获得Ma =1的气流用于其它用途。
工程热力学考试题 精编1 (10)
一﹑判断正误并作说明(5×5=25分)1. 系统经历不可逆循环后其熵增大于零。
2. 系统吸热后内能必增加。
3. 水蒸汽的发生过程一律都必经过汽化阶段。
4. 理想气体经绝热节流后其熵増为零。
5. 湿空气的湿球温度必小于干球温度。
二﹑简答题(3×5=15分)1. 在P-V图上画出理想气体熵增大,温度降低的多变过程曲线(先画出四个典型过程曲线)。
2.3.三﹑计算题(601. 60%∆S1′∆S1″=0.4MClnT2/T1=0.4MCln383/338Q2= Q2′- Q1″-W 如不消耗外功,即W≥0,则Q2≤ Q2′- Q1″=12MC大气的熵增∆S2=Q2/T0≤12MC/288孤立系的熵增为∆S S≤ - 4.39×10-3MC<0 所以该方案不消耗外功是不能实现的. 2. 初态为3.5MPa;350℃;初速为100m/s的水蒸汽在喷管内绝热膨胀至2.1MPa。
已知其质量流量为10kg/min,忽略摩阻,试确定喷管的外形尺寸。
若存在摩阻,且已知速度系数为0.95,确定通过喷管的质量流量,并在h-s图上画出该过程。
(20分)解:查图可得:P0=3.52MPa;P2/P0=0.597>νcr=0.546∴采用渐缩喷管5分查图可得:h1=3100kJ/kg;h2=2972kJ/kg;v2=0.115m3/kg 图5分c2=√2(h0-h2)=515.75m/s A2=mv2/c2=37.16×10-6m25分若存在摩阻,则c2′=ϕc2=498.96m/s m′= A2c2′/v2′=0.1655kg/s 5分3. 工质为水蒸汽的朗肯循环,初参数为P1=13.5MPa;t1=550°C,背压为5kPa,求:1)X2,W,q1,ηt,d的值。
2)若工质膨胀至2.5MPa时,再热吸热到t1,试求这时的X2,W,q1,ηt,d。
3)画出再热循环的设备系统图及对应的T-s图和h-s图。
工程热力学试题
工程热力学试题一、选择题1. 在理想气体等熵膨胀过程中,若压力比为P2/P1 = 2,温度比为T2/T1 = 3,则密度比ρ2/ρ1等于:A. 1/2B. 2/3C. 3/2D. 32. 在一个绝热容器内,一定质量的气体进行绝热膨胀,当体积扩大为原来的2倍时,气体温度将:A. 不变B. 升高到原来的2倍C. 降低到原来的1/2D. 变为1/2原来的值3. 理想气体绝热膨胀的特点是:A. 工作面积等于供热面积B. 在无摩擦的情况下逆性质转换效果已知C. 释放热量的速度在膨胀过程中是变化的D. 在过程中没有质量传递4. 下列哪种情况下,压强等于相对分子质量乘以密度乘以温度的所得积:A. 理想气体在等熵膨胀过程中B. 理想气体在等温膨胀过程中C. 理想气体在绝热膨胀过程中D. 理想气体在等压膨胀过程中5. 热力学第一定律表述的是:A. 温度差是一个物体热量传递的主要驱动力B. 热量是一个体系的内部能量改变的驱动力C. 等温过程中实际气体做的功等于其外界做的功D. 一个体系的内部能量增量等于外部对体系做功加上能量传递给它的热量二、计算题1. 某理想气体绝热容器内开始时体积为V1 = 1m³,温度为T1 = 300K。
经过一个等容过程,体积增加至V2 = 2m³,并通过一个绝热膨胀过程使温度下降至T2 = 200K。
已知该气体质量为m = 2kg,求气体所做的功。
2. 一定质量的理想气体经历一个等压膨胀过程,初始体积为V1 = 0.1m³,初始压力为p1 = 5Pa,最终体积为V2 = 0.5m³,求过程中气体释放的热量。
三、问答题1. 简要解释什么是理想气体?2. 什么是绝热过程?绝热膨胀和绝热压缩有何区别?3. 简述热力学第一定律的意义和应用。
四、综合题某火车头驱动柴油机输出功率为1000kW。
为了保证散热,将其置于一个封闭的散热系统中。
柴油机燃料的低热值为42MJ/kg,机械效率为0.90。
工程热力学考试试题
工程热力学考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、闭口系统是指()A 系统与外界有物质交换,无能量交换B 系统与外界无物质交换,有能量交换C 系统与外界有物质交换,有能量交换D 系统与外界无物质交换,无能量交换2、下列参数中,属于广延性参数的是()A 压力B 温度C 比体积D 密度3、理想气体的定容比热容()定压比热容。
A 大于B 小于C 等于D 无法比较4、可逆过程是指()A 可以逆向进行的过程B 没有能量损失的过程C 系统和外界能够同时恢复到初始状态的过程D 系统内部没有摩擦的过程5、卡诺循环的热效率只取决于()A 高温热源和低温热源的温度B 循环中工质的种类C 循环中工质的压力D 循环中工质的体积6、对于绝热节流过程,下列说法正确的是()A 绝热节流前后焓值不变B 绝热节流前后温度不变C 绝热节流前后压力不变D 绝热节流前后熵值不变7、实际气体的压缩因子()A 大于 1B 小于 1C 等于 1D 可能大于 1,小于 1 或等于 18、蒸汽动力循环中,在冷凝器中发生的是()A 定压吸热过程B 定压放热过程C 定温吸热过程D 定温放热过程9、内燃机定容加热理想循环的热效率与()有关。
A 压缩比B 定容升压比C 预胀比D 以上都是10、燃气轮机装置理想循环的热效率与()有关。
A 压气机的增压比B 燃气轮机的膨胀比C 燃气温度D 以上都是二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、热力学第一定律的表达式为_____。
2、理想气体状态方程为_____。
3、热力学第二定律的两种表述分别是_____和_____。
4、卡诺定理指出,在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切可逆热机的效率_____,一切不可逆热机的效率_____。
5、孤立系统熵增原理的表达式为_____。
6、蒸汽的干度是指_____。
7、气体在喷管中流动时,当压力比大于临界压力比时,喷管的形状为_____;当压力比小于临界压力比时,喷管的形状为_____。
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_______。
工程热力学试题资料
一、 是非题(在以下题号上错打X ,对打V )(每小题1分)1. 由于Q 和W 都是过程量,故其差值(Q-W )也是过程量。
2. 任一热力循环的热效率都可以用公式T T t 121-=η计算。
3. 在水蒸汽的热力过程中可以存在又等温又等压的过程。
4. 容积比热容是容积保持不变时的比热容。
5. vdp dh q -=δ对于闭口系统和稳定流动开口系统的可逆过程都适用。
6. 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。
7. 流动功的大小仅取决于系统进出口的状态,而与经历的过程无关。
8. 当压力超过临界压力,温度超过临界温度,则H 2O 处在液态。
9. 将热力系统与其发生关系的外界组成一个新系统,则该新系统必然是一孤立系统。
10. 工质稳定流经一开口系统的技术功大于容积功。
11. 工质吸热,其熵一定增加;工质放热,其熵不一定减小。
12. 在渐扩喷管中截面积增大则气流速度只能减小。
13. 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。
14. 理想气体熵的计算公式由可逆过程rev Tq d S )(21⎰=∆得出,故只适用于可逆过程。
15. 气体的p C 值总是大于v C 值。
16. 温度越高则'"V V -的值越大。
17. 容器中气体压力不变,则容器上压力表的读数也不会变。
18. 过程量Q 和W 只与过程特性有关。
19. 饱和湿空气中的水蒸气一定是干饱和蒸汽。
20. 未饱和湿空气中的水蒸气一定是过热水蒸汽。
21. 一切实际过程都有熵产。
22. 焓的定义是pv u h +=对于闭口系统而言,因为工质没有流动,所以0)(=∆pv ,因此,u pv u h ∆=∆+∆=∆)(。
23. 工质经过一个不可逆循环,其⎰=0ds 成立。
24. 对一渐放形短管,当进口流速为超音速时,可作扩压管使用。
25. 已知多变过程曲线上任意两点的参数值就可以确定多变指数n 。
26. 已知相同恒温热源和相同恒温冷源之间的一切热机,不论采用什么工质,它们的热效率均相等。
工程热力学试题
工程热力学试题热力学是研究热现象中,物质系统在平衡时的*质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科。
工程热力学是热力学最先发展的一个分支,它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,是机械工程的重要基础学科之一。
以下是工程热力学试题,欢迎阅读。
一、是非判断:是在()内画“+”号,非在()内画“—”号,每题1分,共10分1、热力系是指所有参与热力过程的物体群()。
2、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增()。
3、状态方程是描述状态参数之间关系的方程()。
4、平衡状态是指在没有外界作用的条件下,热力系宏观*质不随时间变化的状态()。
5、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()。
6、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()。
7、理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数()。
8、理想气体绝热节流后温度不变()。
9、在φ=1时,干球温度t湿球温度tw和露点温度td不相等()。
10、任何动力循环,循环净功w0总等于循环净热量q0,即总有w0=q0()。
二、选择填空:每题1分,共10分1、绝热系与外界没有()交换。
a、热量b、物质c、功2、在所列的压力中哪个不是状态参数()。
a、绝对压力b、分压力c、表压力3、功损来自于()。
a、不等温传热b、物质交换c、运动摩擦4、不可逆损失来源于()。
a、运动摩擦b、不等温传热c、任何耗散效应5、干度χ的取值可以是()。
a、χ=1b、χ>1c、χ<16、渐缩喷管出口气体的流速是()。
a、m<1m="">1c、m=17、不可逆循环的熵产必然是()。
a、等于零b、大于零c、小于零8、卡诺热机效率比实际热机效率()。
a、小b、二者相等c、大9、制冷系数ε可以是()。
a、大于1b、等于1c、小于110、供热系数ζ可以是()。
a、大于1b、等于1c、小于1三、指出下列各对概念之间主要的区别每题2分,共10分1、理想气体与实际气体2、定容比热与容积比热3、可逆过程与不可逆过程4、熵流与熵产5、饱和湿蒸气与饱和湿空气。
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一﹑填空(每空2分,共34分)
1. 孤立系与外界既无(能量)交换,又无(质量)交换。
2. 表压力为Pg,当时当地大气压力为Pamb,则绝对压力P =(Pg + Pamb)。
3. 技术功W t的定义是由三项能量组成,据此技术功W t的定义式可表示为:W t =(m△C2/2 + mg
△z + W S)。
4. 关系式Q = △U +∫P dV适用于(可逆)过程。
5. 通用气体常数R m的数值与单位分别为(8314.3)(J/kmol.K)。
通用气体常数R m与气体常数
R之间的关系式为:R =(R m/M)。
6. 卡诺定理指出:两个热源间工作的一切可逆循环的循环热效率均(相等)。
而且该效率与
工质的性质(无关)。
7. 温度为T的热源,放出的热量为Q。
环境温度为T0,其有效能为[Q(1 - T0/T)],无效能为(Q
T0/T)。
8. 水蒸汽的一点两线三区五态中,两线指的是(饱和水)线与(干饱和蒸汽)线。
9. 水蒸汽的过热度D指的是(过热蒸汽的温度与相应压力下的饱和温度之差),干度X指的
是(湿蒸汽中干饱和蒸汽的含量份额)。
10. 流体流速等于当地音速时,所处的状态称作(临界流动状态)。
二﹑说明下列说法正确或错误的原因(每题3分,共12分)
1. 热力系与外界在没有能量交换和质量交换的情况下其状态不会发生变化。
在该条件下,系统处于平衡态时,其状态就不会发生变化;若处于非平衡态时,其状态就会发生变化,最终变为平衡状态。
2. 不可逆循环的熵增大于零。
完成不可逆循环的热力学系统,由于其初终态为同一状态所以熵增为零。
3. 热力系吸热后,温度一定升高。
由热力学第一定律可知吸热后内能并不一定升高,从而温度也不一定提高。
4. 蒸汽动力循环采用再热后,一定会提高循环热效率与汽耗率。
蒸汽动力循环采用再热后,循环尽功增大,所以汽耗率降低。
三﹑计算与画图(共54分)
1. 在P-V 图与T-S 图上,从同一点出发,画出理想气体的四个典型热力过程曲线。
(每图2
分,共4分)
p T
v s
2. 画出两级抽汽回热循环的设备系统图与T-S 图。
(每图6分,共12分)写出循环热效率,
汽耗率,及两级抽汽率关于各点焓的计算式。
(每式2分,共8分)
如果该循环的锅炉出口压力为4MPa,出口温度为400℃;两级抽汽压力分别为0.8MPa, 0.1MPa 。
汽轮机排汽压力为0.005MPa 。
求各点的焓。
(7分)
解:ηt = 1―(1―αA ―αB )( h 2―h 3.)/( h 1―h 5.)
d = 3600/[ h 1―h 5.―(1―αA ―αB )( h 2―h 3.)]
αA =(h 5―h 4)/(h A ―h 4) αB =(1―αA )(h 4―h 3)/(h B ―h 3)
h 1=3215kJ/kg h A =2820kJ/kg h B =2472kJ/kg
h 2=2065kJ/kg h 3=137.72kJ/kg h 4=417.52kJ/kg h 5=721.2kJ/kg
3. 水蒸汽流经渐缩喷管。
其出口面积为30cm 2,入口参数为P 1 = 0.98MPa,t 1 = 300℃。
喷管的
背压为P B = 0.588MPa 。
速度系数为0.95。
入口流速忽略不计。
求:喷管出口焓,出口流速,出口比容及流量。
并在h-s 图上表示出该过程。
(15分)
解:∵ P cr = 0.546 P 1 = 0.535 Mpa < P B ∴ P 2 = P B 2分
由图可得:h 1= 3040kJ/kg , h 2= 2920.kJ/kg , 1分
C 2`=ϕ()21h h 2−= 489.898 × 0.95 = 465.4 m/s 3分
由h 2-h 2’ = △/2 = 11.7kJ/kg h 2C 22’ =2931.7kJ/kg
可查得v 2 = 0.39 m 3/kg 3分
q m = A 2 C 2’/ v 2’ = 3.58kg/s h 1 T 1 2分
p 2
2`
2
s 4分
4. 将2kg 的空气从初态P 1 =0.15MPa,T 1 =300K 经可逆绝热压缩过程,压缩到初态容积的1/4。
求
该过程终态的温度,内能与焓的增量及容积功。
空气的定容比热取C V=717J/kgK, 气体常数取R = 287 J/kg.K。
(8分)
解:V1=mRT1/P1=1.148m3, V2=V1/4= 0.287m3
T2 =(V1/V2)(k-1)T1=522.33K, t2=T2-273.15=249.18℃3分
△U = m C V△T = 318821.7 J
△H = m C P△T= 446438.6 J 3分
W= -△U = -318821.7J 2分。