热工基础复习题计算题答案教学教材
热工基础习题答案1--8
1--------4 1.3 题略解： m 2.127481.92.110)7893(3=⨯⨯-=⋅∆=⋅⋅=∆g p h hg p ρρ1.5 题略m1.05.02.030sin m2.0200kg/m 800/8.033=⨯======l h mm l cm g ρ已知：烟气的真空度为：Pa 8.78430sin 2.081.9800=⨯⨯=⋅⋅=h g p v ρ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2OO mmH 027.808.7842==Pa p v烟气的绝对压力为：kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-⨯=-= v b p p p1.10 题略解：锅内表压力g 40.77kg 04077.081.91041010063==⨯⨯⨯=⋅=⋅=-g A p m Agm p g g2.2填空缺数据（兰色）：2.9 题略已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/mkJ27.2)(822)6(414233321=-===⋅==⎰D D k dD kD W dDkD D d kD pdV dW D D ππππ答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略解：（1）确定空气的初始状态参数K300)27273(m 10101010100kPa 1.29310100108.919510213324143111=+==⨯⨯⨯===⨯⨯⨯+=+=+=-----T AH V A g m p p p p b g b （2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。
热工基础复习题与参考答案
热工基础复习题与参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.功的单位是（）A、kgB、kg/JC、JD、J/kg正确答案：C2.u是(____)的符号。
A、比热量B、比内能C、比功D、比焓正确答案：B3.火无转化为功的比率为(____)。
A、大于0B、小于100%C、1D、0正确答案：D4.温度越高，则包含的热量就越（）A、前三说法都不对B、相同C、多D、少正确答案：A5.汽轮机对外界提供的功全部来自于工质的（）A、熵变B、焓C、熵D、焓降正确答案：D6.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、动能B、焓C、热能D、热量正确答案：B7.5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。
A、0.5B、2C、0D、1正确答案：B8.动能与势能的能量质量关系是(____)。
A、动能低B、相同品质C、不确定D、动能高正确答案：B9.回收乏汽用到的设备是(____)。
A、锅炉B、给水泵C、汽轮机D、凝汽器正确答案：D10.热力系与外界交换的能量有（）A、功B、热和功C、热D、热能正确答案：B11.下列＿组参数都是状态参数。
（）A、热量、比热、温度B、焓、熵、比容C、膨胀功、内能、压力D、技术功正确答案：B12.由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为(____)。
A、汽化段B、过热段C、预热段D、加热段正确答案：B13.下列说法错误的是(____)。
A、干饱和蒸汽的熵，随压力的升高而减小B、过热蒸汽的温度一定很高C、在水蒸气的h-s图上，x=1线的下方，等压线是一条直线D、在临界状态，水的汽化潜热为零正确答案：B14.水蒸汽的饱和状态()A、指气液两相的平衡状态B、压力与温度呈反比关系C、压力与温度是独立变量。
D、干度大于1正确答案：A15.朗肯循环中不包含(____)过程。
A、等温B、等熵C、等焓D、等压正确答案：C16.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是因为：()A、有气体泄漏B、气体的热力状态发生变化C、大气压力发生变化D、以上三者均有可能正确答案：D17.定压过程中，工质吸收的热量全部用于增加（）A、工质的熵B、工质的焓C、工质的机械能D、工质的内能正确答案：B18.可以看作孤立系的是(____)。
热工基础习题含参考答案
热工基础习题含参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、朗肯循环中工质在给水泵内发生是(____)过程。
A、等温B、等压C、等焓D、等熵正确答案：D2、提高循环热效率的途径有（）A、降低放热量B、提高散热量C、不要冷源D、提高吸热量正确答案：A3、在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。
A、左上方B、左下方C、右下方D、右上方正确答案：A4、朗肯循环是（）循环A、双热源B、单热源C、多热源D、无热源正确答案：C5、w是(____)的符号。
A、功B、比热量C、比功D、热量正确答案：C6、循环有(____)为0。
A、内能变化B、热C、功D、焓正确答案：A7、5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。
A、0B、1C、2D、0.5正确答案：C8、比20℃低的温度是(____)K。
A、395B、400C、350D、273正确答案：D9、蒸汽的焓越高，则内能就（）A、以上都不对B、越高C、越低D、不变正确答案：A10、热量的符号是（）A、qB、JC、αD、Q正确答案：D11、以下关于热力学第二定律的论述正确的是（）A、孤立系的熵可以减少B、能量不能凭空创造出来C、孤立系的能量在转换过程中有方向性D、闭口系的能量不变正确答案：C12、朗肯循环中，工质在汽轮机内发生( ）过程。
A、等焓B、等压C、等熵D、升温正确答案：C13、温度升高越大，则(____)越多。
A、功B、热C、显热D、热能正确答案：C14、在水蒸气定压产生过程的温熵图上，有 (____)段曲线。
A、2B、3C、0D、1正确答案：A15、不会提高朗肯循环平均吸热温度的是 (____)。
A、采用回热B、采用再热C、提高初压D、降低背压正确答案：D16、不一定提高朗肯循环热效率的是(____)。
A、降低背压B、提高初温C、热电联产D、采用再热正确答案：D17、下列说法正确的是(____)。
A、温度一定，压力越低，则过热蒸汽的焓越高B、熵一定，压力越低，则水蒸气的温度越低C、温度越高，则过热蒸汽的焓越高D、温度一定的湿饱和蒸汽，压力越高，其干度也越高正确答案：A18、蒸汽的压力越高，则焓就（）A、不变B、越低C、以上都不对D、越高正确答案：C19、在朗肯循环中，等压散热过程的下一过程是在(____)中完成的。
热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答案(全)
1－4 解：
p真空室＝pb p汞柱＝760－745＝ 15mmHg＝2kPa p1 p真空室 pa 2 360 362kPa
p2 p1 pb 362 170 192kPa
pc pb p真空室 192 2 190kPa
F ( pb p真空室 ) A 745 133.3
3
力等于气球中的压力，同时等于外界大气压 pb ）
p1
p2 (V1 2) p2 (V1 2) 0.9 105 (2 2) 1.8 105 Pa V1 V1 2
3
前两种情况能使气球充到 2m
W pb ΔV 0.9 105 2 1.8 105 J
答： （1）W1a2 大。 (2)一样大。 （3）Q1a2 大。 图 2-6 思考题 4 附图
6.
说明下列各式的应用条件： ⑴ q u w 闭口系的一切过程 ⑵ q u
pdv
闭口系统的准静态过程 ⑶ q u ( p2 v2 p1v1 ) 开口系统的稳定流动过程，并且轴功为零 ⑷ q u p(v2 v1 ) 开口系统的稳定定压流动过程，并且轴功为零；或者闭口系统的定压过程。
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。
热工基础试题及答案
热工基础试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = Q - TΔSD. ΔS = Q/T答案：A2. 在理想气体的等压过程中，气体的内能变化为：A. 零B. 正C. 负D. 不确定答案：A3. 以下哪个不是热力学基本定律？A. 第零定律B. 第一定律C. 第二定律D. 第三定律答案：A二、填空题1. 热力学系统与外界没有能量交换时，系统处于______状态。
答案：平衡2. 理想气体的内能只与______有关。
答案：温度3. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化。
答案：不可能三、简答题1. 简述热力学第二定律的开尔文表述。
答案：热力学第二定律的开尔文表述指出，不可能通过循环过程，将热量完全转化为功而不产生其他影响。
2. 解释什么是熵，并简述熵增加原理。
答案：熵是热力学系统无序度的量度，通常用来描述系统的热力学状态。
熵增加原理表明，在自发过程中，孤立系统的熵总是增加的。
四、计算题1. 假设有1 kg的理想气体，其初始温度为 300 K，压力为 1 atm。
如果气体在等压过程中加热到 600 K，求气体的最终体积。
答案：首先，使用理想气体状态方程 PV = nRT，其中 n 是摩尔数，R 是理想气体常数。
由于过程是等压的，我们可以简化为 V1/T1 =V2/T2。
代入给定的数据，我们得到 V2 = (T2/T1) * V1。
假设初始体积 V1 可以通过 P1 * V1 = n * R * T1 计算得出。
由于 n 和 R 是常数，我们可以忽略它们，简化为 V1 = P1 * V1 / (R * T1)。
最终体积 V2 可以通过 V2 = (T2/T1) * V1 计算得出。
2. 一个绝热容器中装有 2 kg 的水，初始温度为20°C。
如果向水中加入 100 kJ 的热量，求水的最终温度。
热工基础课后习题参考答案完整版童钧耕,王平阳,苏永康编《热工基础》上海交通大学出版社
解：由题意可知 p1v1 = p2v2 ,= v2 2=v1 2m3
因此有 p=2
p1
v=1 v2
0.2MPa × =1 2
0.1MPa
在可逆定温膨胀过程中，设某一时刻的压力为 p，则有
∫ ∫ w=
v2 pd=v
v1
v2 p1v1 d=v v v1
p1v1
ln
1-3 用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度，管子倾斜角 α= 30° ，压力计使用密度 ρ = 0.8g/cm3 的煤油，斜管中液柱长 l = 200mm ，当地大气压力 pb = 745mmHg 。求烟
气的真空度（ mmHg ）及绝对压力。
2 / 78
解：压力计斜管中煤油产生的压力为
p j = ρ gl sina = 0.8×103 kg / m3 × 9.8× 0.2m × sin30°=784Pa
1-6 气体= 初态为 p1 0= .3MPa, V1 0.2m3 ，若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到V2 = 0.8m3 ，
求气体膨胀所做的功。
解：有条件可得气体膨胀所做的功为
∫ ( ) W=
V2 pdV=
V1
p (V2 −V1 )=
0.3MPa × 0.8m3 − 0.2m3 = 180kJ
1-71m3空气， p1 = 0.2MPa ，在可逆定温膨胀后容积为原来的两倍。求：终压p2和气体所
当地大气压为
= pb 745mmHg=745mm ×133.3224Pa/mm=99325.2Pa
则烟气的绝对压力为
p = pb − pj = 99325.2Pa − 784Pa = 98541.2Pa
若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH2O表示，则烟气的真空度为
060102热工基础期末考试复习资料
《热工基础》课程综合复习资料一、单选题1.平板的单位面积导热热阻的计算式应为（）。
A．δ/λB．δ/(kA)C．1/hD．1/(kA)答案：A2.冷冻水管与支架之间垫以木托，是为了防止（），减少能量损失。
A．热辐射B．热扩散C．热传导D．热对流答案：C3.对流传热是以（）作为基本计算式。
A．傅立叶定律B．牛顿冷却公式C．普朗克定律D．热路欧姆定律答案：B4.对流传热的表面传热为1000W/（m2·K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）。
A．8×104W/m2B．6×104W/m2C．7×104W/m2D．5×104W/m2答案：D5.在电站锅炉中，由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是（）。
A．热对流B．热辐射C．导热D．都不是答案：B6.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（）。
A．减少导热B．减小对流换热C．减少对流与辐射换热D．减少导热与对流换热答案：D7.黑体表面的有效辐射（）对应温度下黑体的辐射力。
A．大于B．小于C．无法比较D．等于答案：D8.热量传递一般有三种不同基本方式，即导热、（）和热辐射。
A．传热B．热对流C．对流换热D．反射答案：B9.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的发射率应（）。
A．大一点好B．小一点好C．大、小都一样D．无法判断答案：B10.下述几种方法中，强化传热的方法是（）。
A．夹层抽真空B．增大当量直径C．加肋片D．加遮热板答案：C11.航空发动机技术被誉为现代工业“皇冠上的明珠”，（）作为飞机的动力心脏，为飞机这个庞大的身躯提供新鲜的血液，起着至关重要的作用。
A．机翼B．机舱C．发动机答案：C12.与外界没有物质交换，但有热量或功交换的热力系统是（）。
A．开口系统B．闭口系统C．绝热系统D．孤立系统答案：B13.绝热系与外界没有（）交换。
A．能量B．热量C．功D．物质答案：B14.孤立系统是指系统与外界（）。
热工基础试题与参考答案
热工基础试题与参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.蒸汽的熵越高，则焓就（）A、越高B、越低C、不变D、以上都不对正确答案：D2.热力系与外界交换的能量除了热之外，还有（）A、热B、热和功C、热能D、功正确答案：D3.汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的(____)。
A、焓升B、热能C、动能D、焓降正确答案：D4.朗肯循环没有汽化过程时，锅炉的工作压力一定（）A、是临界压力B、高于临界压力C、低于临界压力D、以上都不对正确答案：D5.下列_组参数都不是状态参数。
（）A、内能、焓、熵B、压力、温度、比容.C、质量、流量、热量D、膨胀功、技术功、推动功正确答案：D6.回热循环比朗肯循环增多的设备是(____)。
A、回热加热器B、汽轮机C、锅炉D、再热器正确答案：A7.在朗肯循环中，绝热膨胀过程的下一过程是在(____)中完成的。
A、锅炉B、给水泵C、汽轮机D、凝汽器正确答案：D8.朗肯循环中具有绝热升压作用的是(____)。
A、给水泵B、汽轮机C、锅炉D、凝汽器正确答案：A9.如果热机从热源吸收100KJ，对外做功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、违反第一、第二定律正确答案：B10.由未饱和水加热成饱和水的过程，称为(____)阶段。
A、预热段B、汽化段C、加热段D、过热段正确答案：A11.定压过程中，工质吸收的热量全部用于增加（）A、工质的内能B、工质的机械能C、工质的熵D、工质的焓正确答案：D12.热量的符号是（）A、QB、qC、JD、α正确答案：A13.水蒸气的预热阶段发生在（）A、空气预热器B、水冷壁C、过热器D、省煤器正确答案：D14.10Kg蒸汽的焓是10KJ，则其比焓是(____)KJ/kg。
A、1B、0C、0.5D、2正确答案：A15.对朗肯循环描述错误的是(____)。
A、将功变机械能B、将热能变成动能C、将热变功D、是一种动力循环正确答案：A16.K是(____)的单位。
热工基础试题讲解及答案
热工基础试题讲解及答案1. 热力学第一定律的数学表达式是什么？热力学第一定律的数学表达式为：\(\Delta U = Q - W\)，其中\(\Delta U\)表示内能的变化，\(Q\)表示系统吸收的热量，\(W\)表示系统对外做的功。
2. 什么是热机效率，其计算公式是什么？热机效率是指热机将热能转换为机械能的效率，其计算公式为：\(\eta = \frac{W}{Q_{\text{in}}}\)，其中\(W\)表示输出的机械功，\(Q_{\text{in}}\)表示输入的热量。
3. 理想气体状态方程是什么？理想气体状态方程为：\(PV = nRT\)，其中\(P\)表示气体的压强，\(V\)表示气体的体积，\(n\)表示气体的摩尔数，\(R\)表示理想气体常数，\(T\)表示气体的温度（单位为开尔文）。
4. 什么是熵，熵变的计算公式是什么？熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，其计算公式为：\(\DeltaS = \int \frac{\delta Q}{T}\)，其中\(\Delta S\)表示熵变，\(\delta Q\)表示系统吸收或释放的热量，\(T\)表示绝对温度。
5. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式，请分别解释这三种方式。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和碰撞传递的过程，通常在固体中进行。
热对流是指热量通过流体（如气体或液体）的宏观运动传递的过程，常见于流体内部或流体与固体表面之间。
热辐射是指物体通过电磁波（如红外线）传递热量的过程，不需要介质，可以在真空中进行。
6. 什么是临界压力和临界温度？临界压力是指在临界温度下，物质的液相和气相可以共存的压力。
临界温度是指在该温度下，物质的液相和气相可以共存的最高温度。
7. 什么是卡诺循环，其效率如何计算？卡诺循环是一种理想化的热机循环，由两个等温过程和两个绝热过程组成。
其效率计算公式为：\(\eta_{\text{Carnot}} = 1 -\frac{T_{\text{cold}}}{T_{\text{hot}}}\)，其中\(T_{\text{cold}}\)和\(T_{\text{hot}}\)分别表示冷热源的绝对温度。
试题2答案《热工基础与应用(第3版)》
热工基础考试题参考答案（闭卷部分）课 程 热工基础一、填空题（每题3分，共45分）1．p 、v 、T (或压力、比体积、温度)，Pa ，m 3/kg, K 。
2．热平衡、力平衡； 准平衡态过程加无耗散效应。
3．q u w =∆+，q w δδ=⎰⎰或net net q w =, q 0=w 0 4．212sh q h c g z w =∆+∆+∆+, q h =∆, sh w h =-∆。
5． p 2< p 1 ，T 2 = T 1，s 2 > s 1。
6．最佳压比=opt π4。
7. t d < t w < t 。
8．212c T T T ε=-, '112c T T T ε=- 9. T q n nλ∂=-∂，负号表示热流密度方向与温度梯度方向相反。
10. Bi ≤0.1； 或导热体内部导热热阻远小于外部对流换热热阻。
11. 自然对流和强制对流。
12．核态沸腾区。
13. λα=常数 14. 44121112()A T T εσΦ=-。
15. 11h ，δλ，21h 二、简答题（10分）1．（5分）如有图所示，当v <v c 时，得到未饱和水，当v >v c 时得到过热蒸气。
2. （5分）因为发生膜状凝结时，凝结壁面始终被凝结液膜覆盖，热阻较大，而珠状凝结时，部分凝结壁面不被液珠覆盖，可以与蒸汽直接接触，热阻较小。
热工基础考试题答案（开卷部分）三、计算题（45分）1. (15分)90273.150.6 4.186ln0.2166 kJ/K 60273.15S +∆=⨯⨯=+热水 (4分) 15273.150.4 4.186ln 0.3645 kJ/K 60273.15S +∆=⨯⨯=-+冷水 (4分) =0.1479 kJ/K<0S S S ∆=∆+∆-孤立热水冷水 (5分)不能实现。
(2分)2. (15分)（1）如右图（3分）（2） （6分）11.412 1.421112(27273.15)610.5 K k p T T p κ--⎛⎫==⨯+= ⎪⎝⎭1 1.412 1.434112(500273.15)1572.6 K k p T T p κ--⎛⎫==⨯+= ⎪⎝⎭32() 1.004(1572.6610.5)965.95 kJ/kg H p q c T T =-=⨯-=41() 1.004(773.15300.15)474.9 kJ/kg L p q c T T =-=⨯-=0491.05 kJ/kg H L w q q =-=(3) （3分）0491.0550.8 %965.95t H w q η=== (4) （3分）在回热的基础，采取多级压缩级间冷却，多级膨胀中间再热。
热工基础_考题和答案
热工基础_考题和答案热工基础试卷一、填空题(每小题分,共分)1、火电厂中将热能转化为机械能的媒介物质叫______________。
答案:工质2、气体分子之间不存在引力,分子本身不占有体积的气体叫做____________气体。
答案:理想3、动能与物体的_______和______有关,重力位能与物体的__________和________有关。
答案:质量速度质量所处高度4、表压力是气体的____________与_________的差值。
答案:绝对压力大气压力5、若给工质加入热量,工质的熵__________,这时工质是______热的,熵增为__________。
答案:增加吸正值6、气体压力不变时,比容与温度成__________。
答案:正比7、p-v图中状态变化过程线下的面积大小即表示__________的大小,所以p=v图实质上也是________图。
答案:功示功8、对于单位质量的工质,热力学第一定律可表示为q=△u+ω,其中q表示_______,△u表示________________,ω表示______________。
答案:外界加给工质的热量工质内能的增量工质对外所做的功9、从卡诺循环可得出,卡诺循环热效率只由高温热源与低温热源的_______________而定,提高其热效率的根本途径是提高_______________,降低________________。
答案:温度T1 T210、凝结必定是发生于___ _____或___ ____汽态物质的饱和温度。
答案:等于低于11、水蒸汽焓熵图,横坐标为_________ _,纵坐标为__________;焓熵图上有等________线、等______线以及等________线;在饱和水线和干饱蒸汽线下部为湿蒸汽区,湿蒸汽区还有等__________线。
答案:熵焓压温容干度12、锅炉参数由低压到中压,由中压到高压,每千克工质的预热热与过热热所占总吸热量的比例是逐步____________的,而汽化潜热是逐步___________的。
热工基础复习题答案
热工基础复习题答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ∆U = Q + WB. ∆H = Q + WC. ∆G = Q + WD. ∆S = Q/T + W/T答案：A2. 理想气体在等压过程中的比热容关系是：A. C_p = C_v + RB. C_p = C_v - RC. C_p = C_v + 2RD. C_p = C_v - 2R答案：A3. 以下哪种过程是可逆过程？A. 绝热膨胀B. 节流膨胀C. 等温膨胀D. 等压膨胀答案：C二、填空题1. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热并将其完全转化为功而不引起其他变化。
2. 熵是一个状态函数，其变化量等于系统与外界交换的热量除以绝对温度。
3. 理想气体的内能仅与温度有关。
三、简答题1. 简述卡诺循环的四个过程。
答：卡诺循环包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程。
2. 什么是热力学第三定律？答：热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，完美晶体的熵趋近于一个常数。
四、计算题1. 某理想气体经历一个等压过程，初始状态为P1 = 100 kPa，V1 = 0.5 m³，最终状态为P2 = 200 kPa，V2 = 1 m³，求该过程中气体所做的功。
答：气体在等压过程中所做的功可以通过公式W = P∆V计算，其中P 为恒定压力，∆V为体积变化量。
因此，W = P1 * (V2 - V1) = 100 kPa * (1 m³ - 0.5 m³) = 50 kJ。
2. 已知理想气体的摩尔定容热容C_v = 5/2 R，求其摩尔定压热容C_p。
答：根据理想气体的比热容关系C_p = C_v + R，可得C_p = 5/2 R + R = 7/2 R。
热工基础试题及答案
热工基础试题及答案1. 简答题：请解释以下概念并给出相应的公式或图示说明。
a) 热力学第一定律b) 等温、等熵、等焓过程c) 热力学第二定律公式：a) 热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统所吸收的热量，W 表示系统所做的功。
b) 等温、等熵、等焓过程的数学表达式为：等温过程：Q = W等熵过程：DS = 0等焓过程：DH = Q图示说明：c) 热力学第二定律的图示说明为卡诺循环图。
卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，以最高温度热源和最低温度热源为基准，表示理想的热机效率。
2. 计算题：一个活塞式容器的直径为20 cm，活塞的质量为5 kg，被压缩的气体为空气。
压缩过程中，活塞受到了10 N的压力。
求空气的温度变化（假设空气内部无能量交换）。
解答：根据理想气体状态方程 PV = nRT，可以得到：P1V1 / T1 = P2V2 / T2其中，P1为初始压力，V1为初始体积，T1为初始温度，P2为末态压力，V2为末态体积，T2为末态温度。
已知信息：P1 = 10 N/m^2V1 = π(0.1 m)^2 = 0.0314 m^3P2 = 20 N/m^2 （由活塞受到了10 N的压力）V2 = 0.0157 m^3 （根据等容过程可得，由于活塞质量为5 kg，所以活塞上升的高度为 P1/P2 × V1 = 0.0314 m^3 × (10 / 20) = 0.0157 m^3）T1 = T2 （由于空气内部无能量交换，所以温度相等）代入以上数值，可得：10 × 0.0314 / T1 = 20 × 0.0157 / T1T1 = 157 K因此，空气的温度变化为0 K到157 K。
3. 分析题：请解释热机的效率和热泵的效能，并简述它们之间的关系。
解答：热机的效率是指能量转换过程中有用的能量输出与输入热量之间的比值。
热工基础习题和答案（手动word版）.doc
第一章热力学基础知识一、填空题1．实现能和能相互转化的工作物质就叫做。
2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从吸取热能，将其中一部分转化为，并把余下的一部分传给的过程。
3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的交换、交换和交换。
4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为和两类。
5．状态参数的变化量等于两状态下，该物理量的差值，而与无关。
6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。
7．1mmHg= Pa；1mmH2O= Pa。
8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5×105Pa的表压力为MPa。
9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。
已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。
10．一个可逆过程必须是过程，而且在过程中没有。
11．只有状态才能用参数坐标图上的点表示，只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。
12．热量和功都是系统与外界的度量，它们不是而是量。
13．工质作膨胀功时w 0，工质受到压缩时w 0，功的大小决定于。
二、名词解释1．标准状态——2．平衡状态——3．准平衡过程——4．可逆过程——5．热机——6．热源——7．热力系统——8．体积变化功——9．热力学温标——10．孤立系——三、判断题1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。
2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。
3．比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。
4．绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。
6．孤立系内工质的状态不会发生变化。
7．可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。
8．凝汽器的真空下降时，则其内蒸汽的绝对压力增大。
9．若容器中气体的压力没有改变，则压力表上的读数就一定不会改变。
四、选择题1．下列各量可作为工质状态参数的是：（1）表压力；（2）真空；（3）绝对压力。
2．水的三相点温度比冰点温度应：（1）相等；（2）略高些；（3）略低些。
热工基础复习题计算题答案
四、计算题1、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，如图1所示。
压力表B 上的读数为75kPa, 压力表C 上的读数为0.11MPa 。
如果大气压力为97kPa ，试确定压力表A 上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。
解：A 、B 、C 的读数均为表压，分别记为、PgA 、 PgB 、PgC 容器1和2的绝对压力记为P1和P2，大气压力Pa 依题意：PgB=75k Pa PgC =0.11M Pa=110 k Pa Pa=97 k Pa 根据压力表的位置可知： P1= PgC+Pa P1= PgB+P2 P2= PgA+Pa将PgB 、PgC 和 Pa 的数值代入上式得： P1=207 k Pa P2=132 kPa PgA =35k Pa图12、如图2所示。
气缸内充以空气，活塞及负载重100kg ，气缸壁充分导热，取走60kg 负载，其系统完全平衡后，试求： （1）活塞上升的高度ΔL ；（2）热力学内的变化ΔU ；（3）气体在过程中所做的功。
（已知{u}kJ/kg=0.72{T}K ）图21)由力平衡：p 1=p b +F 1/A=771*133.32+100*98100/100=2.009×105Pa V 1=A*L=100*10*10-6=10-3m 3p 2=p b +F 2/A=771*133.32+40*98100/100=1.420×105Pa T 2=T 1V 2=A*(L+ΔL)=100*(10+ΔL )*10-6=(10+ΔL )*10-4m 3 过程中质量不变：m 1= p 1 V 1/(R g T 1)= m 2= p 2 V 2/(R g T 2)CBA12V 2= p 1 V 1/ p 2=2.009×105*10-3/1.420×105=1.4145 *10-3m 3=(10+ΔL )*10-4m 3 ΔL =4.145cm2) ΔU= m 2u 2- m 1 u 1因为m 1= m 2，已知{u}kJ/kg =0.72{T}K ，而T 2=T 1；所以ΔU=03）此过程为不可逆过程：W= p 2*A*ΔL =1.420×105*100×10-4*4.145×10-2=58.859 J3、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分，如图3所示。
《热工基础(张学学 高教》课后答案 第八章-第九章
第八章 习 题8-1. 一大平板，高3m ，宽2m ，厚 0.02m ，导热系数为45 W/(m ·K)，两侧表面温度分别为1001=t ℃、502=t ℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。
解：解：由傅立叶导热定律： 热阻 W K A R /407.7452302.0=⨯⨯=＝λδm 热流量 W t t A Q w w 67500002.050100452321=⨯⨯⨯-=－＝δλ热流密度 2/11250023675000m W S Q q ＝⨯==8-2. 空气在一根内径50mm ，长2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流换热的表面传热系数为70=h W/(m 2 ·K)，5000=q W/m 2，试求管壁温度及热流量。
解：由牛顿冷却公式：()f w t t h q -=得到 C t h q t f w 042.15180705000=+=+=W s q Q 53.2405.045.250002=⨯⨯⨯⨯=π＝8-3. 一单层玻璃窗，高1.2m ，宽1m ，玻璃厚0.3mm ，玻璃的导热系数为051.=λ W/(m ·K)，室内外的空气温度分别为20℃和5℃，室内外空气与玻璃窗之间对流换热的表面传热系数分别为51=h W/(m 2 ·K)和202=h W/(m 2 ·K)，试求玻璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。
解：对流换热计算公式： W h h t t s Q f f 9.7120105.10003.05152012.1112121=+⨯⨯++-⨯=＋－＝λδ导热热阻为：W K R /000286.005.10003.01===λδ 内侧对流换热热阻为：W K h R /2.051112===外侧对流换热热阻为：W K h R /05.0201123===8-4. 如果采用双层玻璃窗，玻璃窗的大小、玻璃的厚度及室内外的对流换热条件与1-3题相同，双层玻璃间的空气夹层厚度为5mm ，夹层中的空气完全静止，空气的导热系数为025.0=λ W/(m ·K)。
热工基础知识习题库(含参考答案)
热工基础知识习题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是 (____)。
A、$临界$B、$范围不确定C、超临界$D、$亚临界$正确答案：C2、压力相同温度越高的过热蒸汽，经绝热膨胀到相同压力时，其焓降越大，终态湿饱和蒸汽的干度（）A、越小$B、$不变$C、$越大$D、$不确定正确答案：C3、1立方米湿空气中所含水蒸气的（）称为湿空气的绝对湿度。
A、温度$B、$体积C、$质量$D、$密度$正确答案：C4、不会提高朗肯循环平均吸热温度的是 (____)。
A、$降低背压$B、采用再热$C、$提高初压$D、$采用回热正确答案：A5、未饱和湿空气由干空气和处于（）状态的水蒸气构成。
A、饱和水$B、$湿饱和蒸汽$C、$干饱和蒸汽D、$过热蒸汽$正确答案：D6、在 (____)情况下，功记为正值。
A、$热力系对内做功$B、换功$C、$热力系对外做功$D、$外界对热力系做功正确答案：C7、朗肯循环中不包含 (____)过程。
A、$等焓$B、等温$C、$等压$D、$等熵正确答案：A8、再热循环的再热过程发生在(____)内。
A、$再热器$B、$汽轮机C、凝汽器$D、$回热器$正确答案：A9、回收乏汽用到的设备是 (____)。
A、$汽轮机$B、$锅炉$C、$凝汽器D、给水泵$正确答案：C10、在水蒸气温熵图上，过热段是一条(____)。
A、$直线$B、斜直线$C、$横轴的垂线D、$横轴的平行线$正确答案：B11、蒸汽的焓越高，则内能就（）A、$不变$B、$越低$C、$以上都不对D、越高$正确答案：C12、当喷管出口外界的背压大于临界压力时，应选用（）喷管。
A、$均可B、$渐扩$C、渐缩$D、$缩放$正确答案：C13、蒸汽的温度越高，则比焓就（）A、$不变$B、$越低$C、$以上都不对D、越高$正确答案：C14、u是(____)的符号。
热工基础试题及答案
热工基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = Q - W2. 下列哪一项不是热力学系统状态参数？A. 温度B. 压力C. 体积D. 热量3. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. P = ρRT/VC. PV = mRD. PV = RT4. 根据热力学第二定律，下列说法正确的是：A. 热量可以自发地从低温物体传向高温物体B. 热量不能自发地从高温物体传向低温物体C. 热量可以完全转化为功D. 热量不能完全转化为功5. 传热的基本方式有：A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 对流、辐射、蒸发D. 导热、对流、扩散二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。
7. 解释什么是熵，并简述熵增原理。
8. 描述导热、对流和辐射三种传热方式的特点。
三、计算题（每题25分，共50分）9. 一个理想气体在等压过程中，从状态1（P1=100 kPa, V1=0.5 m³）变化到状态2（V2=1.5 m³）。
如果气体的摩尔质量为28 g/mol，求该过程中气体的温度变化。
10. 一个长方体固体（尺寸为0.5 m × 0.3 m × 0.2 m），材料的导热系数为50 W/m·K，初始温度为20°C。
当固体的底面被加热到100°C时，求经过30分钟后，固体顶面的温度。
答案一、选择题1. A2. D3. A4. D5. A二、简答题6. 热力学第一定律，即能量守恒定律，表述为系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做功的代数和。
第二定律表述为不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响，或不可能使热量自发地从低温物体传向高温物体。
7. 熵是热力学系统无序度的量度，是一个状态函数。
热工基础课后题答案：第一章-第三章
第一章 习 题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
由于有引风机的抽吸，锅炉设 备的烟道中的压力将略低于大气压力。
如果微压机的斜管倾斜角︒=30α， 管内水 解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差mmHg Pa gh p 35.79805.0102008.91000sin 3==⨯⨯⨯⨯=-αρ＝水柱mmHg p p p b 65.74835.7756=-=-=水柱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=-=-=1－4 解：kPa H p p p b 2g mm 15745760＝＝－＝＝汞柱真空室-kPa p p p a 36236021=+=+=真空室kPa p p p b 19217036212=-=-= kPa p p p b c 1902192=-=-=真空室kN A p p F b 8.150.45π41133.3745)(2=⨯⨯⨯⨯=-=真空室1-4 解：bar mmHg p p p p b 11.215828003.133/81.9300760=⨯+=＝＋＋＝＋汞柱水柱1-5解：由于压缩过程是定压的，所以有KJ V V p pdV W V V 200)4.08.0(105.0)(62121=-⨯⨯=-==⎰1-6 解：改过程系统对外作的功为⎰⎰=--===--0.50.33.013.023.1111.33.115.03.02585.)(0.3V W 1kJ V V V p dV V p pdV1-7解：由于空气压力正比于气球的直径，所以可设cD p =，式中c 为常数，D 为气球的直径，由题中给定的初始条件，可以得到：5000003.015000011====D p D p c 该过程空气对外所作的功为kJ D D c dD D c D cDd pdV W D D D D V V 36.34)3.04.0(500000081)(8121)61(44414233212121=-⨯⨯=-====⎰⎰⎰ππππ1-8 解：（1）气体所作的功为：⎰⨯=⨯+=0.30.146101.76d 100.04)(0.24J V V W（2）摩擦力所消耗的功为：J L f W 10000.1)(0.32.01000Δ=-⨯=＝摩擦力 所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为：J W W W 41066.1⨯-＝＝摩擦力活塞1-9解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程中，内外压力始终保持相等，恒等于大气压力0.09MPa ，所以气体对外所作的功为：J V p W 56108.121009.0⨯=⨯⨯==∆1-11 解：确定为了将气球充到2m 3的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压力等于气球中的压力，同时等于外界大气压b p ）Pa V V p V V p p 551121121101.822)(2100.92)(2)(⨯=+⨯⨯=+=+=前两种情况能使气球充到2m 3J V p W b 55101.82100.9Δ⨯=⨯⨯==情况三:3333.309.0215.0m p V p V b =⨯=贮气罐贮气罐气球＋贮气罐＝所以气球只能被充到3333.12333.3m V ＝－＝气球的大小，故气体对外作的功为：J W 55101.231.33100.9⨯=⨯⨯=第二章思考题绝热刚性容器，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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、计算题1、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，如图1所示。
压力表B 上的读数为75kPa, 压力表C上的读数为0.11MPa。
如果大气压力为97kPa，试确定压力表A上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。
解：A、B、C的读数均为表压，分别记为、PgA、 PgB、PgC 容器1和2的绝对压力记为P1和P2，大气压力Pa 依题意：PgB=75k Pa PgC =0.11M Pa=110 k Pa Pa=97 k Pa根据压力表的位置可知： P1= PgC+Pa P1= PgB+P2 P2= PgA+Pa将PgB 、PgC和 Pa的数值代入上式得： P1=207 k Pa P2=132 kPa PgA =35k Pa图12、如图2所示。
气缸内充以空气，活塞及负载重100kg，气缸壁充分导热，取走60kg负载，其系统完全平衡后，试求：（1）活塞上升的高度ΔL；（2）热力学内的变化ΔU；（3）气体在过程中所做的功。
（已知{u}kJ/kg=0.72{T}K）图21)由力平衡：p1=p b+F1/A=771*133.32+100*98100/100=2.009×105PaV1=A*L=100*10*10-6=10-3m3p2=p b+F2/A=771*133.32+40*98100/100=1.420×105PaT2=T1V2=A*(L+ΔL)=100*(10+ΔL )*10-6=(10+ΔL )*10-4m3过程中质量不变：m1= p1 V1/(R g T1)= m2= p2 V2/(R g T2)C BA12V 2= p 1 V 1/ p 2=2.009×105*10-3/1.420×105=1.4145 *10-3m 3=(10+ΔL )*10-4m 3 ΔL =4.145cm2) ΔU= m 2u 2- m 1 u 1因为m 1= m 2，已知{u}kJ/kg =0.72{T}K ，而T 2=T 1；所以ΔU=03）此过程为不可逆过程：W= p 2*A*ΔL =1.420×105*100×10-4*4.145×10-2=58.859 J3、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分，如图3所示。
最初活塞被固定在某一位置上，气缸的一侧储有压力为0.2MPa 、温度为300K 的0.01m 3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空气，其压力为0.1MPa 。
去除销钉，放松活塞任其自由移动，最后两侧达到平衡。
设空气的比热容为定值。
试求： （1）平衡时的温度为多少？ （2）平衡时的压力为多少？（3）两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值是多少？图3解：（本题13分）1）取整个气缸为闭口系，因为气缸绝热，所以Q=0；又因为活塞导热而无摩擦，W=0，且平衡时A 、B 两侧温度相等，即T A2=T B2=T 2。
有闭口系能量方程得：1212=-+-=+=)T T (c m )T T (c m U U U B V B A V A B A 即：∆∆∆因为，T A1=T B1=T 1=300K ，于是终态平衡时，两侧的温度均为： T 1=T 2=300K 2) 取整个气缸为闭口系，当终态平衡时，两侧压力相等，设为p 2，则：MPa.)V V (T T )V p V p (V V T R )T R V p T R V p (V T R )m m (p B A B B A A B A g g B B g A A g B A 15011121111112111111222=++=++=+=3）K /J .p pln T V p p p lnR m S A A A A A g A A 91812111112==-=∆ K /J .p pln T V p p p lnR m S B B B B B g B B 35212111112-==-=∆ 整个气缸绝热系的熵变：K /J .S S S B A 5660=+=∆∆∆4、某蒸汽动力厂按一级再热理想循环工作，新蒸汽参数为P 1=15MPa ，t 1=600℃，再热压力P A =1.4MPa ，再热温度t R = t 1=600℃，背压P 2=0.005MPa ，功率为15000KW 。
试求： （1）定性画出循环的T-S 图； （2）求循环热效率； （3）每小时所需蒸汽量。
解：1）再热循环在T-S 图上的表示如图所示。
2）循环吸热量%...q q kg/kJ ...h h q kg/kJ .)..()..()h h ()h h (q t A R 546374231222263112222639137112401374231828928369491533358212322411=-=-==-=-==-+-=-+-=η 2）根据：Pq q t m =η1h /t s /kg ...q P q tm 274247646503742311500001==⨯==η5、如图4为一烟气余热回收方案。
设烟气比热容C p =1.4kJ/(kg.K)，C v =1.14kJ/(kg.K)。
试求： （1）烟气流经换热器时传给热机工质的热1Q ； （2）热机放给大气的最小热量2Q ； （3）热机输出的最大功W 。
图4解： 1）烟气放热为：KJ )t t (mC Q p 4116121=-= 2）若使Q 2最小，热机为可逆机，由卡诺定理得：121211T TQ Q t -=-=δδη 即：TdT mC T TQ T Q p 012==δδkJ .T T ln mC T T dTmC T Q p T T p223891200221-===⎰3）输出的最大功为：8172621.Q Q W =-=6、压力为0.1MPa ，温度为20℃的空气进入压缩机，绝热压缩至0.6MPa 后排入贮气筒。
试求：（1）问压缩机空气出口温度能否是180℃？（2）若将空气绝热压缩至0.6MPa ，250℃，试问绝热效率是多少？可用能（作功能力）损失为多少？并用T-S 图表示之（环境温度t 0=20℃）；（3）压缩机在吸气状态下的吸气量为100m 3/h ，试求在2）情况下的压缩机功率是多少？ 解：1）若压缩机出口温度为180℃，则绝热压缩过程的熵产：0770106028702732027318000411212<-=-++=-=)K .kg (kJ ...ln .ln .p p ln R T T lnC s g p g ∆可见，压缩机空气出口温度不可能是180℃。
2）K .)p p(T T kk s 948811212==-202502732094881212-+-=--=)(.)T T (C )T T (C p s p C η)K .kg (kJ...ln .ln .p p ln R T T lnC s g p g 06780106028702732027325000411212=-++=-=∆ kg /kJ ..s T i g 86619067802930=⨯==∆3）KW .)(..)T T (C T R q p )T T (C q P p g v p m 67202502932870100101031211112=-⨯⨯⨯=-=-=7、空气从T 1 = 300 K 、p 1 = 0.1 MPa 压缩到p 2 = 0.6 MPa 。
试计算过程的膨胀功（压缩功）、技术功和热量，设过程是(1) 定温的、(2) 定熵的、(3) 多变的（n=1.25），按定比热容理想气体计算，不考虑摩擦。
按附表1取空气的定值比热容为：kJ/(kg·K)，kJ/(kg·K)气体常数 kJ/(kg·K)（1）定温过程 对等温过程：，则：（2）定熵过程对定熵过程：q＝0，w＝Δu；w t ＝Δh由等熵过程的过程方程知kJ/kgkJ/kg（3）多变过程kJ/kgkJ/kgkJ/kg8、已知活塞式内燃机定容加热循环的进气参数为p1=0.1 MPa、t1=50 ℃，压缩比6ε，加=入的热量q1=750 kJ/kg。
试求循环的最高温度、最高压力、压升比、循环的净功和理论热效率。
认为工质是空气并按定比热容理想气体计算。
解：活塞式内燃机定容加热循环的图示见a)、b)图示0 1.4κκ==，理论热效率由(6-5)式得：0,11.41111151.16%6t v κηε--=-=-=循环净功 017500.5116387.7/tv W q kJ kg η=•=⨯=最高温度3T 须先求出2T ，因12→过程是等熵过程，由(3-89)式得()011.41212(273.1550)6661.71V T T K V κ-⎛⎫==+⨯= ⎪⎝⎭因为 11032()v v q q C T T ==- 所以 13max 20750661.711706.280.718v q T T T K C ==+=+= 最高压力3P 须先求出2P 和23λ→过程是定容过程，因此3322P T P T λ== 即 1706.282.5786661.71λ==所以 3max 2P P P λ==•而 01.412121612.2860V P P bar V κ⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭则 3 2.578612.286031.6807P bar =⨯=9、空气在气缸中由初状态T 1=300 K 、p 1=0.15 MPa 进行，则先定温膨胀，然后再在定容下使压力增到 0.15 MPa ，温度升高到 480 K 。
试求： （1）将这过程画在压容图和温熵图中；（2）利用空气的热力性质表计算这过程中的膨胀功、热量，以及热力学能和熵的变化。
(b)(a)解：(2) 对1→1′ →2即先定温膨胀，然后再定容压缩过程有 对 1→1′ 定温膨胀过程：'1211ln ln T T V VWq RT RT V V ===3222287.14800.91872/0.15106RT V m kg P ⨯===⨯ 3111287.19000.5742/0.15106RT V m kg P ⨯===⨯ 所以 0.918720.2871300ln 40.48/0.5742T W kJ kg =⨯⨯=0T u ∆='11'001112''1111ln ln ln ln 0.918720.2871ln()0.13494/()0.5742T T T P P V V s s s R R R R P P V V kJ kg K ∆=--====⨯=• 对 1′→2定容压缩过程：W v = 021344.70914.07130.63/v q u u u kJ kg =∆=-=-=图 a 图 b10、某燃气轮机装置，已知其流量s kg q m /8=、增压比12=π、升温比4=τ，大气温度为 295 K 。