高等工程热力学试卷和答案

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工程热力学试卷及答案6套

工程热力学试卷及答案6套

2004~2005学年第二学期期末考试?工程热力学?试卷〔A 〕一、 是非题〔每题2分,共10分〕〔对者√,错者×〕1.系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故不能与外界交换热量( )2.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。

〔 〕3.孤立系统熵增原理说明:过程进行的结果是孤立系统内各局部的熵都是增加的。

〔 〕4.容器中气体的压力不变,那么压力表的读数也绝对不会改变。

〔 〕5.对于渐缩喷管,假设气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。

〔 〕二、单项选择题〔20分,每题2分〕1.在压力为p 时,饱和水的熵为s ′;干饱和蒸汽的熵为s ″。

当湿蒸汽的干度0<x<1时,其熵为s,那么( )A.s ″>s>s ′B.s>s ″>s ′C.s<s ′<s ″D.s ′>s>s ″2.电厂热力设备中, 内的热力过程可视为定温过程。

A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵3.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( )(A)dh=-vdp B.dh=vdp C.dh=-pdvD.dh=pdv4.水蒸汽动力循环的以下设备中,有效能损失最大的设备是( )A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵5.活塞式压气机的余隙容积增大使( )A.w c 增大, ηv 减小B.w c 不变, ηv 减小C.w c 不变,ηv 不变 D.w c 减小, ηv 减小6.燃气轮机理想定压加热循环压气机进,出口空气的温度为T 1、T 2;燃烧室出口燃气温度为T 3,那么其理想循环热效率为( )A .1-12T T B.1-21T T C.1-23T T D.1-32T T7.对于一种确定的理想气体,在不同温度下〔C p-C V〕是〔〕。

A、总是同一定值;B、不是同一定值;C、不能确定8.在两个恒温热源间工作的热机A、B均进行可逆循环,A机的工质是理想气体,B机是水蒸汽,那么其热效率ηA和ηB〔〕。

《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。

工程热力学试卷及答案1

工程热力学试卷及答案1

一、单项选择题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 qB .⎰⎰<∂ds T qC .⎰⎰=∂ds T qD .⎰⎰≥∂ds Tq3.比热容c p 为定值的冷热流体,热流体T 1,冷流体T 2,定压混合后的温度为T ,其每公斤热流体熵的变化量为( A ) A.1p T T lnc s =∆ B .12p T T lnc s =∆C .1212p P PRln T T ln c s +=∆ D .TQs =∆4.在理想气体的多方程中,多方指数n 取实数值的范围是(B A .k n≤∞<- B .+∞<∞n <- C .+∞<n 0< D .+∞<≤n 05.用干湿温度计测量未饱和湿空气的露点时,湿球温度t w ,干球温度t 和露点t DP 之间的关系是(A ) A .t DP <t w <t B .t DP >t w >t C .t DP =t w =t D .t w > t DP >t6.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 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。

高等工程热力学试卷

高等工程热力学试卷

一、单选题。

(每题2分,共16分)1.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( )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=0.28MPa2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则( )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( )A.q=0B. W t=WC. W t>WD. W t<W4.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( )可逆过程△S。

A.大于B.等于C.小于D.大于等于5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( )A.变为饱和水B.变为湿蒸汽C.作功能力减小D.温度不变6.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( )A.焓值增加B.焓值减少C.熵增加D.熵减少7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0.8MPa,喷管后的压力为0.2MPa,若喷管因出口磨损截去一段,则喷管出口空气的参数变化为( )A.流速不变,流量不变B.流速降低,流量减小C.流速不变,流量增大D.流速降低,流量不变8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经( )过程气体终温最高。

A.绝热压缩B.定温压缩C.多变压缩D.多级压缩二、填空题。

(每空2分,共30分)1、温度是衡量_____________的一个物理量,热力学温标的计量单位是_________。

2、物系的温度是用以判别物系间是否处于_________状态的参数。

3、理想气体的逸度等于______,逸度和逸度系数都是物质_______的函数。

4、压缩因子、偏差函数和逸度系数等表示实际流体对理想气体的____________。

5、热力学能和体积不变的简单封闭系统就将等同于________系统。

6、__________称为克劳修斯不等式,对______循环,上式等号成立。

工程热力学试卷及答案

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工程热力学试卷及答案【篇一:工程热力学1期末试题+答案】txt>一、简答题(共30分)1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。

有人判断循环1-2-3-a-1的热效率高于循环1-b-3-4-1的热效率,你是否同意他的说法,为什么?(10分)2、有一种热机,以水蒸气为工质,循环的高温热源温度为1200 k,低温热源温度为300 k,循环的热效率?t。

现将循环工质改成理想气体,则循环的热效率?t与原循环热效率比较将发生什么样的变化?为什么?(10分)图13、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量,有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。

”请据热力学基本定律出发评估这种观点。

(10分)二、计算题(共70分)1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料,供水压力为200kpa、温度20℃,喷嘴内径为0.002m时,射出水流温度20℃,压力100kpa,流速1000m/s,已知在200kpa、20℃时,v?0.001002m3/kg,假定可近似认为水的比体积不变,求水泵功率。

(10分)图2若膨胀过程持续到5(p5 = p1),画出循环t-s图,并分析循环热效率提高还是下降。

(10+5+5分)4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩,压力比为4.2,初终态温度分别为30℃和227℃。

若空气作理想气体,比热容取定值, 气体常数rg=287j/(kg?k);cp=1005j/(kg?k)。

试计算(1)压气机的绝热效率;(2)压缩过程的熵变和作功能力损失(t0 = 20℃)(10+5分)。

5、利用水蒸气取暖,进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100℃,x?0.85,流出时为饱和水,散热器内近似压力不变。

若为维持室内温度恒定为20℃需供热72000kj/h。

求:(1)水蒸气的流量(kg/s);(2)以散热器为系统,求过程的熵变、熵流、熵产及?损失,环境大气温度为0℃(7+8分)。

大学_工程热力学试题及答案

大学_工程热力学试题及答案

工程热力学试题及答案工程热力学试题及答案(一)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分,共16分)1、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( )A、真空pv=0、08MpaB、表压力pg=0、08MPaC、真空pv=0、28MpaD、表压力pg=0、28MPa2、简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则( )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( )A、q=0B、 Wt=WC、 WtWD、 WtW4、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( )可逆过程△S。

A、大于B、等于C、小于D、大于等于5、饱和蒸汽经历绝热节流过程后( )A、变为饱和水B、变为湿蒸汽C、作功能力减小D、温度不变6、绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( )A、焓值增加B、焓值减少C、熵增加D、熵减少7、空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0、8MPa,喷管后的压力为0、2MPa,若喷管因出口磨损截去一段,则喷管出口空气的参数变化为( )A、流速不变,流量不变B、流速降低,流量减小C、流速不变,流量增大D、流速降低,流量不变8、把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经( )过程气体终温最高。

A、绝热压缩B、定温压缩C、多变压缩D、多级压缩二、多项选择题(在每小题的五个备选答案中,选出二至五个正确的答案,并将正确答案的序号分别填在题干的括号内,多选、少选、错选均不得分。

每小题2分,共6分)1、闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程,吸热5KJ,对外作功10KJ,则( )A、该过程的熵产大于零B、该过程的熵流大于零C、理想气体的熵增加D、理想气体的热力学能增加E、理想气体的温度升高2、公式△S=CplnT2p?Rrln2,适用于( ) T1p1A、任意工质的可逆过程B、理想气体的任意过程C、理想气体的可逆过程D、任意气体的可逆过程E、理想气体的准平衡过程3、不同状态的湿空气的湿球温度tw、干球温度t和露点温度tDP之间的关系可以是( )A、 tDPtwtB、 tDPtwtC、 tDP=tw=tD、 ttDPtwE、 twtDPt三、填空题(每空1分,共10分)1、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_______。

工程热力学试题及答案

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工程热力学试题及答案一、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 = H - TS2. 理想气体的内能仅与下列哪一项有关?A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量3. 根据热力学第二定律,下列哪一项是正确的?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. 热量可以自发地从高温物体传向低温物体,但必须引起其他变化D. 热量可以在不引起其他变化的情况下从低温物体传向高温物体4. 卡诺循环的效率与下列哪一项无关?A. 工作介质B. 高温热源温度C. 低温热源温度D. 循环的路径5. 什么是熵?A. 热力学系统的一个状态参数B. 热力学系统的一个过程量C. 表示热力学系统混乱程度的物理量D. 表示热力学系统能量转换效率的物理量6. 以下哪种情况下,气体的熵会增加?A. 气体在绝热条件下膨胀B. 气体在等温条件下压缩C. 气体在等压条件下膨胀D. 气体在等容条件下加热7. 热力学第三定律的实质是什么?A. 绝对零度不可能达到B. 绝对零度时所有物质的熵为零C. 绝对零度时所有物质的熵为常数D. 绝对零度时所有物质的熵为负无穷8. 什么是临界点?A. 液体和气体的界面消失的点B. 液体和固体的界面消失的点C. 气体和固体的界面消失的点D. 液体和气体的界面出现波动的点9. 什么是热机效率?A. 热机输出功与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入热量与输出功率的比值10. 什么是湿蒸汽的干度?A. 湿蒸汽中液态水分的质量分数B. 湿蒸汽中气态水分的质量分数C. 湿蒸汽中液态水分的体积分数D. 湿蒸汽中气态水分的体积分数二、简答题(每题5分,共20分)1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

2. 解释什么是理想气体,并简述其状态方程。

《工程热力学》参考试题与答案-试卷3

《工程热力学》参考试题与答案-试卷3

《工程热力学》参考试题及答案 3一.选择题(10 分)1. dq=dh-vdp 适用于系统,过程,工质。

[C] A.任意,任意,任意 B. 闭口,任意,理想气体C. 开口,可逆,任意D. 闭口,可逆,任意2. 理想气体经绝热节流后,温度。

[D]A.可能升高也可能降低 B. 升高C.降低 D. 不变3. 如图所示,以铜棒为系统进行分析:铜棒处于状态。

[B]A.平衡 B. 稳定但不平衡C.不稳定 D. 平衡且稳定4. 范德瓦尔状态方程a(P )(V m b) RT2Vm中,a 表示修正系数。

[B]A.气体分子体积修正系数 B. 内压力修正系数C.分子之间作用力修正系数D.分子之间斥力修正系数5. 压力为p 时,饱和水的熵为' s ;干饱和蒸汽的熵为'' s 。

当湿蒸汽的干度0<x<1 时,其熵为s,则。

[A]A.'' 's s s B.'' ' s s sC.' ''s s s D.' '' s s s二.判断题(10 分)1. 机械能可完全转化为热能,而热能却不能完全转化为机械能。

(×)2. 系统经历不可逆过程后,熵一定增大。

(×)3. 热机的热效率一定小于1。

(√)4. 水在湿蒸汽区发生定压吸热过程,温度升高。

(×)5. 若工质从同一初态,分别经可逆和不可逆过程,到达同一终态且两过程热源相同,那么传热量也相同。

(×)三.简答或画图分析题(30 分)6. (7 分)一闭口系统经历了一不可逆过程,已知终态熵小于初态熵,试分析此过程中热量的变化。

解:①闭口系统无质量交换;②不可逆过程:S g 0 ;③S S g S f 0 ;所以S f 0,即,此过程为一放热过程。

7. (8 分)在T-s 图上定性标出n=1.2 理想气体的压缩过程,并在图上用面积表示W 和W t 。

《工程热力学》期末考试卷及答案

《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p e 或真空度pv的关系:当p >pb时,pp p eb+=;当p <pb时,pp 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。

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》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》课件

《工程热力学》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》课件

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>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。

高等工程热力学答案

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3.4 热力学第二定律作业一、单项选择题1.关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是()A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.若两分子间距离增大,分子势能一定增大D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大解析:选D.根据热力学第一定律,A错;假如有外界的影响,可以使热量由低温物体传递给高温物体,比如空调工作时有电的参与,B错;当r<r0时,两分子间作用力表现为斥力,距离增大.分子力做正功,分子势能减小,C错;由分子力的特点知,D对.2.下列说法,正确的是()A.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B.一切自然过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行C.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵一定不会增大D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵可能减小解析:选 A.根据熵增加原理,不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行,故选A.3.我们绝不会看到:一个放在水平地面上的物体,靠降低温度,可以把内能自发地转化为动能,使这个物体运动起来,其原因是()A.违反了能量守恒定律B.在任何条件下内能不可能转化为机械能,只有机械能才能转化为内能C.机械能和内能的转化过程具有方向性,内能转化成机械能是有条件的D.以上说法均不正确解析:选 C.机械能和内能的相互转化,必须通过做功来实现.机械能可以自发地转化为内能,但内能不能自发地转化为机械能.4.下列过程中,可能发生的是()A.某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发跑进去,恢复原状C.利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高D.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开解析:选 C.根据热力学第二定律,热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体,而不引起其他的变化,但通过一些物理手段是可以实现的,故C项正确;内能转化为机械能不可能自发地进行,要使内能全部转化为机械能必定要引起其他影响,故A项错;气体膨胀具有方向性,故B项错;扩散现象也有方向性,D项也错.5.下面关于熵的有关说法错误的是()A.熵是系统内分子运动无序性的量度B.在自然过程中熵总是增加的C.热力学第二定律也叫做熵减小原理D.熵值越大代表着越无序解析:选 C.如果过程是可逆的,则熵不变,如果不可逆,则熵是增加的,而且一切自然过程都是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.6.下列说法中正确的是()A.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B.热量不可能由低温物体传给高温物体C.气体的扩散过程具有方向性D.一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性解析:选 C.热力学第二定律反映的是所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性,A、D错;热量不是不能从低温物体传给高温物体,关键是看能否还产生其他影响,B错;气体的扩散过程具有方向性,C对.7.有经验的柴油机维修师傅,不用任何仪器,只要将手伸到柴油机排气管附近,去感知一下尾气的温度,就能够判断出这台柴油机是否节能,真是“行家伸伸手,就知有没有”.关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系,你认为正确的是()A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的温度越低,柴油机越节能C.尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D.以上说法均不正确解析:选 B.气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能,柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧,产生高温高压的气体,是一个高温热源;而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源.根据能量守恒,这两个热源之间的能量差就是转换的机械能,燃烧相同的燃料,要想输出的机械能越多,尾气的温度就越低.二、双项选择题8.根据热力学第二定律,下列说法中正确的是()A.不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功,而不引起其他变化B.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机是可以实现的C.制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他变化D.在火力发电中,燃气的内能不可能全部变为电能解析:选AD.热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性,不可能从单一热源吸收能量,意味着不仅要从一个热源吸热,而且一定会向另一个热源放热,故A对;机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化为内能,而内能要全部转化为机械能必须有外界的帮助,故B错;冰箱向外传递热量时消耗了电能,故C错;火力发电时,能量转化的过程为内能→机械能→电能,因为内能向机械能转化过程中会对外放出热量,故燃气的内能必然不会全部变为电能,故D对.9.对于孤立体系中发生的实际过程,下列说法中正确的是()A.系统的总熵只能增大,不可能减小B.系统的总熵可能增大,可能不变,还可能减小C.系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D.系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析:选AC.在孤立体系中发生的实际过程,其系统的总熵是增加的,它不可能减小,故A正确,B错误.根据熵增加原理,该系统只能是从比较有序的状态向更加无序的状态发展,故C正确,D错误.故选AC.10.下列关于能量转化的说法中,正确的是()A.机械能可以转化为内能,但内能不能转化为机械能B.机械能可以转化为内能,内能也能转化为机械能C.机械能不可以转化为内能,但内能可以转化为机械能D.机械能可以转化为内能,但内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化解析:选BD.由能的转化和守恒定律及能量守恒定律知,各种形式的能量之间可以相互转化,但是内能在转化为机械能的过程中,由于内能的各种耗散,不会完全转化为机械能.故B、D正确.三、非选择题11.质量相同、温度相同的水,如图所示分别处于固态、液态和气态三种状态下,它们的熵的大小有什么关系?为什么?解析:分子的无规则运动就是一种无序运动,气体分子的无规则运动最剧烈,无序程度最大.所以质量相同、温度相同的水分别处于固、液、气三种状态时,固态的无序程度最小,气态的无序程度最大,而熵的大小表示无序程度大小,所以气态的熵最大,液态的熵较大,固态的熵最小.答案:见解析☆12.某热机使用热值q=3.0×107 J/kg的燃料,燃烧效率为η1=80%,汽缸中高温、高压的燃气将内能转化为机械能的效率为η2=40%,热机传动部分的机械效率为η3=90%,若热机每小时燃烧m=40 kg的燃料,那么热机输出的有用功率为多少?解析:根据题意,热机每小时做的功为W=qmη1η2η3=3.0×107×40×80%×40%×90% J=3.456×108 J由功率的定义式P =W t =3.456×10860×60W =96 000 W =96 kW. 答案:96 kW。

工程热力学复习题及答案

工程热力学复习题及答案

工程热力学复习题及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明能量守恒,下列哪个选项正确描述了这一定律?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以从一个物体转移到另一个物体,但其总量保持不变D. 能量既不能被创造也不能被消灭答案:C2. 在理想气体的绝热过程中,下列哪个物理量保持不变?A. 温度B. 压力C. 体积D. 熵答案:D3. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关?A. 工作介质的种类B. 热源和冷源的温度C. 循环过程中的摩擦D. 循环过程中的压力变化答案:B二、填空题1. 热力学第二定律指出,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,这被称为_______。

答案:热力学第二定律2. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,其单位是_______。

答案:焦耳/开尔文3. 在热力学中,一个系统的内能变化可以通过公式ΔU=Q-W来计算,其中Q表示_______,W表示_______。

答案:热量;功三、简答题1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。

第二定律则指出,自然界的总熵不会减少,即在任何自发过程中,系统的熵要么增加,要么保持不变,而不可能减少。

2. 描述理想气体在等温过程中的压力和体积之间的关系。

答案:在等温过程中,理想气体的压力和体积成反比关系,即PV=常数。

这意味着当气体体积增加时,压力会相应减小,反之亦然,而温度在整个过程中保持不变。

四、计算题1. 一个理想气体经历一个绝热过程,其初始状态为P1=100 kPa,V1=2 m³,最终状态为P2=50 kPa。

求最终状态的体积V2。

答案:根据绝热过程的方程PV^γ=常数,其中γ为绝热指数,对于理想气体γ=Cp/Cv。

由于题目中没有给出γ的具体值,我们无法直接计算V2。

但是,如果假设γ已知,可以通过上述方程解出V2。

《工程热力学》参考试题及答案

《工程热力学》参考试题及答案

《工程热力学》参考试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 热力学第一定律表明()A. 热量不能自发的从低温物体传到高温物体B. 热量不能完全转化为功C. 能量守恒D. 热量总是从高温物体传到低温物体答案:C2. 下列哪个过程是可逆过程?()A. 自由膨胀B. 等温膨胀C. 等压膨胀D. 绝热膨胀答案:B3. 在热力学中,以下哪个参数是状态函数?()A. 功B. 热量C. 温度答案:C4. 下列哪个参数表示热力学系统的内能?()A. 温度B. 压力C. 熵D. 内能答案:D5. 在下列哪个过程中,熵增最大?()A. 等温膨胀B. 等压膨胀C. 绝热膨胀D. 等温压缩答案:A6. 下列哪个过程是绝热过程?()A. 等温膨胀B. 等压膨胀C. 绝热膨胀D. 等温压缩二、填空题(每题10分,共30分)1. 热力学第一定律的表达式为:△U = Q - W,其中△U 表示____,Q表示____,W表示____。

答案:系统内能的变化、系统吸收的热量、系统对外做的功2. 在等温过程中,理想气体的熵变为:△S =nRln(V2/V1),其中n表示____,R表示____,V1表示____,V2表示____。

答案:气体的物质的量、气体常数、初始体积、终态体积3. 下列热力学过程中,熵增最小的是____过程。

答案:绝热过程三、计算题(每题20分,共40分)1. 已知某理想气体的初始状态为:T1 = 300K,P1 =1MPa,V1 = 0.1m³。

经过一个等温膨胀过程,气体的终态压力为P2 = 0.5MPa。

求气体的终态体积V2和膨胀过程中气体对外做的功W。

解:根据理想气体状态方程:PV = nRT,可得P1V1 = P2V2解得:V2 = 2V1 = 0.2m³膨胀过程中气体对外做的功为:W = P1V1ln(P1/P2) = 1 × 10⁶ × 0.1 × ln(1/0.5) = 1.69 × 10⁴ J2. 一台理想卡诺热机的热源温度为800K,冷源温度为300K。

工程热力学试题附答案

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 E C 、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。

高等工程热力学14题全

高等工程热力学14题全

1、简述温度的定义、物理意义及温度测量的工程应用意义。

温度是表征物体冷热程度的物理量,是物质微粒热运动的宏观体现。

根据热力学第零定律说明,物质具备某种宏观性质,当各物体的这一性质不同时,它们若相互接触,其间将有净能流传递;当这一性质相同时,它们之间达到热平衡。

人们把这一宏观物理性质称为温度。

物理意义:从微观上看,温度标志物质分子热运动的剧烈程度。

温度和热平衡概念直接联系,两个物系只要温度相同,它们间就处于热平衡,而与其它状态参数如压力、体积等的数值是否相同无关,只有温度才是热平衡的判据。

温度测量的工程应用意义:温度是用以判别它与其它物系是否处于热平衡状态的参数。

被测物体与温度计处于热平衡,可以从温度计的读书确定被测物体的温度。

2简述热与功的联系与区别区别:功是系统与外界交换的一种有序能,有序能即有序运动的能量,如宏观物体(固体和流体)整体运动的动能,潜在宏观运动的位能,电子有序流动的电能,磁力能等。

在热力学中,我们这样定义功:“功是物系间相互作用而传递的能量。

当系统完成功时,其对外界的作用可用在外间举起重物的单一效果来代替。

”一般来说,各种形式的功通常都可以看成是由两个参数,即强度参数和广延参数组成,功带有方向性。

功的方向由系统与外界的强度量之差来决定,当系统对外界的作用力大于外界的抵抗力时,系统克服外界力而对外界做功。

功的大小则由系统与外界两方的较小强度量的标值与广延量的变化量的乘积决定,而功的正号或负号就随广延量的变化量增大或减小而自然决定。

热量是一种过程量,在温差作用下,系统以分子无规则运动的热力学能的形式与外界交换的能量,是一种无序热能,因此和功一样热量也可以看成是由两个参数,即强度参数和广延参数组成的量。

传递热量的强度参数是温度,因此有温差的存在热量传递才可以进行。

热量的大小也可以由系统的与外界两方的较小强度量的标量与广延量变化量的乘积决定。

热量也有方向性。

热量的方向由系统与外界的温度之差来决定,当外界的温度高于系统的温度时,外界对系统传热。

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1True or false(20pts)1) Mass can cross the system boundary in the Open system .(T)2) Heat and work can not cross in the Closed system. (F)3)Intensive property is a property that is independent of the extent or mass of the system.(T)4)Heat exchangers are devices that transfer energy between fluids at different temperatures.(T)5) Heat engine can have a thermal efficiency of 100%. (F)6)Heat Engines are Devices that are used to convert heat to work.(T)7)The decrease in quality is always accompanied by an increase in entropy.(T)8)Reversible processes actually can occur in nature.F)9)Energy can be neither created or destroyed;it can only change forms.(T)10)Both Heat and Work are associated with a process and a state.(F)11)Once the temperature equality is established,the heat transfer stops.(T)12)The direction of heat transfer is always from the lower temperature body to the higher temperature.body.(F)13)Work is not a property of a system or its surroundings.(T)14)Closed Feedwater Heaters require a separate pump for each heater.(F)15)The reheat process in general can significantly change the cycle efficiency.(T)2Chosing a correct answer(30pts)1) A thermodynamic system generally has a boundary, this boundary (b)a)can be personally defined from your own interestsb)can only be defined following certain rolesc)is depend on the physical boundariesd)is independent on the physical as well as personal wills2) A system is called a closed system when (c)a)there is only heat exchange between the system and its surroundingsb)there is only work interactions between the system and its surroundingsc)there are both heat exchange and work interactoins between the system and its surroundingsd)there are neither heat exchange nor work interactions between the system and its surroundings3)The specific internal energy,u,other than U,of a system is determined by the(c)of the systema) volume b) pressure c) temperature d) mass4) An example of internal property of a system is (c?)a)mass b)total volume c)pressure d)enthalpy5) A steady state process is related to (a ?)a) a closed system with invarible propertiesb) a control volume with its property changesc) an open system keeping its properties constantd) a closed system having its properties changed6) A good approximation for a stream flowing through a porous plug is (a )a) h in = h out b) P in = P out c)T in = T out d) a and b e) b and c7) Δ T= 0 is true (d )a) for an adiabatic process. b) if no work is done.c) for an isentropic process. d) for a reversible process.8) Characteristics of Heat Engines include (e )a) They receive heat from a high-temperature source.1b)They convert part of this heat to work.c)They reject the remaining waste heat to low-temperature sink.d) They operate on a cycle.e)all of above9) Quality (a)a) is defined by M /M + M ) liq liq vapb) is defined by v = x v + (1-x) v f gc)equals zero for a saturated vapor.d)is only defined in the two phase region.e)is the fraction of mass that is liquid.10) A good approximation for a stream flowing through a heat exchanger is (e?)a) h = h in out b) P = P in out c) T = T in outd) a and b e) b and c11)In an adiabatic process:(b)a)temperature cannot change.b)there is no heat flow.c)internal energy cannot change.d) a and be)a,b and c12) Which of the following is an extensive property ? (b)a)temperature b)weight c)compositiond)pressure e)none of the above13) What is the efficiency of an ideal Carnot heat engine cycle operating between 38 C and 482 C ? (c)a) 90 % b) 89 % c) 59 % d) 16 % e) 11 %14) Which of the following does not have units of energy? (d)a) N-m b) kw-hr c) Pa-m3 d) All have units of energy15)Extensive properties(d)a)apply at a point.b) do not depend on the size of the system.c)depend on position within a system.d)are proportional to the mass of a system.e)are printed in the tables in the back of your book.3Provide definition for the following terms(10pts)1)Internal energy:Internal energy is really the kinetic and potential energy of the atoms in the molecules.2)Heat:Energy crossing the system boundary,not associated with mass,due to a temperature difference.3)Work:Work is the energy transfer associated with a force acting through a distance.4) Closed system: No mass crosses the boundary. Heat and work can cross.5) Open system: Mass can cross the system boundary.4Answering and calculations(40pts)1) Feedwater Heater:Inlet 1 T1 = 200 ºC, p1 = 700 kPa, m1 40 kg/s2Inlet 2 T2 = 40 ºC, p2 = 700 kPa,Exit sat. liquid, p3 = 700 kPa,Find m 2 ?, m 3 ? andV 2 ? A2 = 25 cm2 Steady State m i m e m 1 m 2 m 3AVvInlet 2: compressed liquidTable A-4, v2 = 0.001008 m3/kgExit: saturated liquid Table A-5, v3 = 0.001108 m3/kgm 3 (AV)3v 3 0.060.00110854.15 kg/s m 2 m 3 m 1= 54.15 – 40 = 14.15 kg/sV m 2v 2 (14.15)(0.001008) 5.7 m/s2) A rigid tank contains 10 kg of water at 90 ºC. If 8 kg of the water is in the liquid form and the rest is in the vapor form. Determine the pressure in the tank and the volume of the tank . Table A-4, Psat = 70.14 kPa, P = Psat = 70.14 kPaTable A-4, vf = 0.001036 m3/kg, vg = 2.361 m3/kg v = vf + x(vg -vf) = 0.001036 + 0.2(2.361 – 0.001036) = 0.473 m3/kg V = mv = 10(0.473) = 4.73 m33)Heat is transferred to a heat engine from a furnace at a rate of 80 MW. If the rate of waste heat rejection to a nearby river is 50 MW, determine the net power output and the thermal efficiency. W Q H Q L 80 50 30 MWQ H 80 MW, Q L 50 MW0.375Q H 80 m A V 2 A 0.00252(AV)3 0.06 m 3 /sW304) A heat engine receives 600 kJ of heat from a high-temperature source at 1000 K during a cycle. It converts150kJ of this heat to work and rejects the remaining450kJ to a low-temperature sink at300 K. Determine if this heat engine violates the 2nd law of thermodynamics on the basis of(a)the Clausius inequality.(b)the Carnot principle.(a)Clausius inequalityQ QH QL600450T T T10003003H L= - 0.9 kJ/K < 0(b) Carnot principleth 1 Q Q H L 1 0.25T 300ηth < ηrev5)A heat pump maintains a house at a specified temperature. The rate of heat loss of the house and the power consumption of the heat pump are given. The exterior temperature outside of the house is T L , 20C. The interior temperature e inside of the house is T H ,220C. The rate of heat loss of the house is Q H , 110.000kj/h. It is to be determined if this heat pump can do thejob.Assumptions: The heat pump operates steadily.Analysis: The power input to a heat pump will be a minimum when the heat pump operates in a reversible manner. The coefficient of performance of a reversible heat pump depends on the temperature limits in the cycle only, and is determined fromCOP HPjev =11(T /T )LH = 11(2273K )/(22273K ) 14.75The required power input to this reversible heat pump is determined from the definition of the coefficient of performance to beW net.jev.min= Q H = 110.000kj /h ( 1h ) =2.07kwThis heat pump is powerful enough since 8 kw >2.07 kw.6) 0.5 kg of air undergoes a Carnot cycle with η = 0.5.Given the initial pressure p1 = 700 kPa, initial volume V1 = 0.12 m3 and heat transfer during the isothermal expansion process Q12 = 40 kJ, Find the highest and the lowest temperatures in the cycle.p 1V 1 (700)(0.12)mR (0.5)(0.287)T H T 1 585.4 K H COP P 14.75 3600srev 1 T L 1 10000.7 Hth T T Q T,T L = 292.7 K4 H1 L 1 L Q H T H 1 1 0.5 0.5 L。

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