湖南大学工程热力学试题及答案1
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。
(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。
湖南大学工程热力学试题及答案
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……（）2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式3. …………）（不可逆过程不能T-s图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。
4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。
…………………………（）5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。
……………………（）6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。
…………………（）7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
………………（）8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。
……………………………（）9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。
………………………………………（）10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。
…………………………（）三、选择题（每小题2分，共20分）1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（）。
A.热力学能；B.熵；C.压力；D.温度?pdv??uq?）2. B适用于（一切气体可逆过程B A理想气体可逆过程理想气体准静态过程DC理想气体一切过程3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ）A. 比热容B. 比焓C. 质量气体常数D. 比熵4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。
A.空气作功量大于其热力学能增量；B.空气作功量等于其热力学能增量；C.空气作功量小于其热力学能增量；D.无法确定5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大？（ A ）。
A. 100o C，20bar；B. 200o C，10bar；C. 100o C，10bar；D. 150o C，15barTT=250K之间工作，其输入功W为某制冷机在热源6. 及冷源=300K25kJ，从冷源吸12热量Q 为110kJ，此制冷机是（ C ）。
,2..D.可逆或不可逆的 B.不可逆的； C.不可能的；A.可逆的；）。
湖南大学 工程热力学 第4章 理想气体热力过程(复习题)
第4章 理想气体热力过程及气体压缩4．1 本章基本要求熟练掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p 、v 、T 、∆u 、∆h 、∆s 的计算，过程量Q 、W 的计算，以及上述过程在p -v 、T -s 图上的表示。
4．2 本章重点结合热力学第一定律，计算四个基本热力过程、多变过程中的状态参数和过程参数及在p -v 、T -s 图上表示。
本章的学习应以多做练习题为主，并一定注意要在求出结果后，在p -v 、T -s 图上进行检验。
4．3 例 题例1．2kg 空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆过程，如图4.1，从初态1p =9.807bar,1t =300C 膨胀到终态容积为初态容积的5倍，试计算不同过程中空气的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、焓、熵的变化量。
图4.1解：将空气取作闭口系对可逆定温过程1-2，由过程中的参数关系，得bar v v p p 961.151807.92112=⨯== 按理想气体状态方程，得111p RT v ==0.1677kg m /3125v v ==0.8385kg m /312T T ==573K 2t =300C 气体对外作的膨胀功及交换的热量为1211lnV V V p Q W T T ===529.4kJ 过程中内能、焓、熵的变化量为12U ∆=0 12H ∆=0 12S ∆=1T Q T=0.9239kJ /K 或12S ∆=mRln12V V =0.9238kJ /K 对可逆绝热过程1-2′, 由可逆绝热过程参数间关系可得kv v p p )(211'2= 其中22'v v ==0.8385kg m /3 故 4.12)51(807.9'=p =1.03barRv p T '''222==301K '2t =28C气体对外所做的功及交换的热量为)(11)(11'212211T T mR k V p V p k W s --=--==390.3kJ 0'=s Q过程中内能、焓、熵的变化量为kJ T T mc U v 1.390)(1212''-=-=∆ 或kJ W U 3.390212'-=-=∆kJ T T mc H p 2.546)(1212''-=-=∆ '12S ∆=0例2. 1kg 空气多变过程中吸取41.87kJ 的热量时，将使其容积增大10倍，压力降低为1/8，求：过程中空气的内能变化量，空气对外所做的膨胀功及技术功。
《工程热力学》期中测试题参考答案
2013年湖南大学《工程热力学》期中测试题姓名： 班级： ；学号：一、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题2分，共20分）1. 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式c p -c v =R g 。
………………………………………（ × ）2. 经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。
…………………………………………………（ × ）3. 某容器中气体的压力为1MPa ，而被密封在压力为0.5MPa 的空间中用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPa 。
………………………………………………………………………………………（ √ ）4. 由于Q 和W 都是过程量，故(Q-W) 也是过程量。
…………………………………………………（ × ）5. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
………………………………………（ × ）6. 系统中发生吸热过程系统熵必增加。
………………………………………………………………（ × ）7. 只要知道闭口系统发生某个过程前后的熵差值就可求出整个过程中系统与外界交换的热量。
（ × ）8. 热力学恒等式du =Tds -pdv 与过程可逆与否无关。
…………………………………………………（ × ）9. 对于可逆过程有δQ =T d S ，对于不可逆过程有δQ ＞T d S 。
…………………………………………（ × ）10. 理想气体的内能、焓和熵都是温度的单值函数。
…………………………………………………（ × ）二、选择题（每小题3分，共30分）1.工质进行了一个吸热，升温，压力增加的多变过程，则多变指数n 满足：…………………………（ C ）A. 0<n <1；B. 1<n <k ；C. n >k D 不能确定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，系统需要进行一个：……………（ D ） A 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. 一定量的理想气体经历一个不可逆过程，对外做功15kJ ，放热5kJ ，则气体温度变化为：………（ B ）A 升高；B 降低.C 不变D 不能确定4. 对于理想气体，下列参数中（ ）不是温度的单值函数。
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。
工程热力学习题集附答案
4．系统经一热力过程，放热8kJ，对外作功26 kJ。为使其返回原状态， 对系统加热6 kJ，问需对系统作功多少？ 5．一卡诺机工作在800℃和20℃的两热源间，试求： （1） 卡诺机的热效率； （2） 若卡诺机每分钟从高温热源吸入1000 kJ热量，此卡诺机净 输出功率为多少kW？ （3） 求每分钟向低温热源排出的热量。 6．空气从相同初态、℃经定容过程至终温℃，试求吸热量、膨胀功、 技术功和初终态焓差。（空气的，，。） 8、封闭气缸中气体初态p1=8MPa，t1=1300℃，经过可逆多变膨胀过程 变化到终态p2=0.4MPa，t2=400℃。已知该气体的气体常数 Rg=0.287kJ/(kg·K)，比热容为常数，cV=0.716 kJ/(kg·K)。 （1）求多变过程的多变指数； （2）求多变过程的膨胀功； （3）试判断气体在该过程中各是放热还是吸热的？ 9.m=2.26kg理想气体的气体常数Rr=430J/(kg·k)，比热比k=1.35。初温 T1=477K，经可逆定体过程后终温T2=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。 10.设炉膛中火焰的温度恒为tr=1500℃，汽锅内蒸汽的温度恒为 ts=500℃，环境温度为 t0=25℃，求火焰每传出1000kJ热量引起的熵产和作功能力损失。 11.空气可逆绝热流过一喷管，入口压力p1=0.7MPa，温度t1=800℃，出 口压力p2=0.15MPa，此喷管是什么外型的喷管?入口空气流速忽略不 计，比热容和比热比取定值，分别为cp=1.004kJ/(kg·K)，k=1.4，求喷 管出口空气的温度、流速、马赫数。 12. m=1.5kg空气按可逆定温过程由初态T1=328K,P1=0.25×106Pa变化到 终态P2=0.15×106Pa，空气的Rr=0.287KJ/(kg·k)，试求此定温过程的
《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. 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。
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。
湖南大学 工程热力学 第1章 基本概念(复习题)
第1章基本概念1．1 本章基本要求深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念，掌握温度、压力、比容的物理意义，掌握状态参数的特点。
1．2 本章难点1．热力系统概念，它与环境的相互作用，三种分类方法及其特点，以及它们之间的相互关系。
2．引入准静态过程和可逆过程的必要性，以及它们在实际应用时的条件。
3．系统的选择取决于研究目的与任务，随边界而定，具有随意性。
选取不当将不便于分析。
选定系统后需要精心确定系统与外界之间的各种相互作用以及系统本身能量的变化,否则很难获得正确的结论。
4．稳定状态与平衡状态的区分：稳定状态时状态参数虽然不随时间改变，但是靠外界影响来的。
平衡状态是系统不受外界影响时，参数不随时间变化的状态。
二者既有所区别，又有联系。
平衡必稳定,稳定未必平衡。
1.3 思考及练习题1．名词解释闭口系统、开口系统、绝热系统、孤立系统、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环2．判断下列过程是否为可逆过程：1)对刚性容器内的水加热使其在恒温下蒸发。
2)对刚性容器内的水作功使其在恒温下蒸发。
3)对刚性容器中的空气缓慢加热使其从50℃升温到100℃4)定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩5)100℃的蒸汽流与25℃的水流绝热混合。
6)锅炉中的水蒸汽定压发生过程（温度、压力保持不变）。
7)高压气体突然膨胀至低压。
8)摩托车发动机气缸中的热燃气随活塞迅速移动而膨胀。
9)气缸中充有水，水上面有无摩擦的活塞，缓慢地对水加热使之蒸发。
3．试判断下列叙述是否正确,说明理由。
1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。
2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。
3)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。
4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。
5)任何可逆过程都是准静态过程。
6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统。
工程热力学试题及答案
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》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。
《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。
湖南大学工程热力学试题及答案1
诚信应考,考试作弊将带来严重后果！湖南大学课程考试试卷卷每题1分，共10分）1. 理想气体任意两个状态参数确定之后，气体的状态就确定了。
…………（ ）2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式g v p R c c =-。
……（ ）3. 不可逆过程不能T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。
………… （ ）4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。
…………………………（ ）5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。
……………………（ ）6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。
…………………（ ）7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
………………（ ）8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。
……………………………（ ）9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。
………………………………………（ ）10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。
…………………………（ ） 三、选择题（每小题2分，共20分）1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（ ）。
A.热力学能； B.熵； C.压力； D.温度2. ⎰+∆=pdv u q 适用于 （ B ） A 理想气体可逆过程 B 一切气体可逆过程C 理想气体一切过程D 理想气体准静态过程3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ）A. 比热容B. 比焓C. 质量气体常数D. 比熵 4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。
A.空气作功量大于其热力学能增量；B.空气作功量等于其热力学能增量；C.空气作功量小于其热力学能增量；D.无法确定 5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大（ A ）。
A. 100ºC ，20bar ；B. 200ºC ，10bar ；C. 100ºC ，10bar ；D. 150ºC ，15bar 6. 某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其输入功W 为25kJ ，从冷源吸热量Q ,2为110kJ ，此制冷机是（ C ）。
工程热力学期末复习题1答案
一、判断题：1. 平衡状态一定稳定状态。
2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律；3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。
4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。
5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。
6．膨胀功与流动功都是过程的函数。
7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。
8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。
9. 根据比热容的定义式T qd d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程；11．在管道内作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。
12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。
13．闭口绝热系的熵不可能减少。
14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。
15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。
16．实际气体绝热节流后温度一定下降。
17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。
18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率；19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。
20．热力学恒等式du=Tds-pdv与过程可逆与否无关。
21．当热源和冷源温度一定，热机内工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。
22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c pΔT=0。
23．定压过程的换热量q p=∫c p dT仅适用于理想气体，不能用于实际气体。
24．在p－v图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
25. 压缩过程耗功是体积膨胀功，压气机耗功是技术功；26．供热量一定，用电炉取暖与用热泵式空气取暖耗电量一样多。
27．渐缩喷管出口截面参数不变，背压提高，则喷管流量下降。
28．工质在变截面管道内流动，管道的最小截面即为临界截面。
湖南大学2010年秋季工程热力学期末复习题1
工程热力学复习题一、判断题（正确的画+，错误的画—）(1) 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均加热温度与热效率均提高。
（）(2) 封闭系统中发生吸热过程系统熵必增加。
（）(3) 通用气体常数与气体种类无关。
（）(4) 热力系统没有通过外界交换能量，系统的热力状态也可能发生变化。
（）(5) 当已知封闭系统发生某个过程前后熵差的数值，就可以求出在过程中系统与外界交换热量。
（）(6) 热力学第二定律可以表述为：机械能可以完全转化为热能，热能不能全部转化为机械能.( )(7) 在p-v 图上定温线的斜率比定熵线的斜率大。
（）(8) 热力学恒等式d u=T d s-p d v与过程可逆与否无关。
（）(9) 理想气体的定摩尔比热与压力无关。
（）(10) 气体从相同的初态压缩到相同的终压力，等温压缩过程功大于绝热压缩过程功，因此，压力机应注意保温，减少冷却，以减少压气机消耗的功.( )(11) 对于确定的理想气体，在任意指定温度下，其（C p-C v）总等于同一定值。
（）(12) 循环净功愈大，则循环的热效率愈高。
（）(13) 汽轮机对外输出的功在过程为可逆时等于流过汽轮机的气体的膨胀功。
（）(14) 绝热节流后，流体的温度不是升高，就是降低。
（）(15) 在热泵循环中，室外低温环境中的热能被送至室内高温环境中，因此，可用能增加了。
（）(16) 实际气体绝热自由膨胀后，其热力学内能不变。
（）(17) 式d h=c p d T对于任何可逆过程均成立。
（）(18) 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。
（）(19) 当多变过程的指数n满足1< n < k 比热容为负值。
（）(20) 热源和冷源的温差愈大，热效率愈高，制冷系数也愈大。
（）(21) 绝热过程一定是定熵过程。
（）(22) 水在大气中喷淋冷却时温度能降低到低于空气的温度。
( )(23) 提高初温和降低终态压力均可提高朗肯循环的热效率。
湖南大学往年工程热力学湖大试题汇编 (6)
2．热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。
3．若收缩喷管进口截面的参数不变，背压提高，则喷管流量下降。
4．压缩蒸汽制冷循环中，对制冷工质的热力性质，要求其临界温度高于环 境温度，工作温度的饱和压力要适中，不要过高或过低。
5．刚性容器内湿空气充入干空气，若平衡后温度不变，问容器内湿空气的 相对ϕ 、含湿量 d 和水蒸气的分压力 pv 如何变化，为什么？
压缩蒸汽制冷循环中对制冷工质的热力性质要求其临界温度高于环境温度工作温度的饱和压力要适中不要过高或过低
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湖南大学课程考试试卷
课程编号：
；课程名称： 工程热力学 ；试卷编号： E ； 考试时间：120 分钟
湖
南
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
大
应得分 10 25 10 10 35
100
学
课
实得分
程
评卷人
考
评分：
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“√”，错的
专业班级：
打“×”，每题 1 分，共 10 分）
1．经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。…………（ ）
装
订
2．工质经任何一种循环，其熵变为零。…………………………（ ）
线
︵
3．在T-s图上，理想气体的定压线比定容线陡。…………………（ ）
答
案 不
4．水蒸气绝热膨胀过程中的技术功ϖ t = −∆h = −c p∆T 。………（ ）
得
超
5．水蒸气不可逆绝热膨胀熵增大，水蒸气不可逆绝热压缩熵减
过
此 小。…………………………………………………………………………（ ）
湖南大学工程热力学试卷 开卷
湖南大学课程考试试卷(开卷)课程编号： ；课程名称： 工程热力学 ；试卷编号： G ； 考试时间：120分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分应得分2025 10 45 100实得分评卷人评分：第1页（共4页）第2页（共4页）考试中心填写： 年 月 日 考 试 用湖南大学课程考试卷 湖南大学教务处考试中心专业班级：学号姓名：一、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“√”，错的打“×”，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. 某容器中气体的压力为1MPa ，而被密封在压力为0.5MPa 的空间中用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPa 。
………………………（ ）3．一切不可逆循环的热效率1q net t ωη<。
…………………………（ ）4．已知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定其他状态参数。
……（ ） 5．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
（ ） 6．活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
（ ）7．收缩喷管内各截面上等熵流动的气体流速愈来愈大，而当地音速则愈来愈小，所以收缩喷管某截面上流体总可以到临界状态。
…………（ ）8． 相同的高温热源和低温热源的可逆循环的热效率大于不可逆循环，所以可逆循环输出的功大于不可逆循环。
………………………………（ ）9．不可逆循环的热效率可以用211/t m m T T η=−表示，其中222/S Q T m ∆=，是循环平均放热温度，111/S Q T m ∆=，是循环平均吸热温度。
…………………………………………………………………………（ ）湖南大学课程考试卷湖南大学教务处考试中心。
湖南大学工程热力学(车辆2012A)-2-答案
诚信应考,考试作弊将带来严重后果！湖南大学课程考试试卷第 2 页 （共 6 页）6.卡诺循环是热效率最高的循环。
……………………………………………（ × ）7.在p-v 图上可逆绝热线的斜率为pkv-。
…………………………………（ × ） 8. 由热源、冷源和不可逆热机组成的孤立系统经历一个循环，工质的熵不变。
……………………………………………………………………………………（ √ ）9. 任意循环的热效率可表示为ηt =1-q 1/q 2，其中，q 1是工质从高温热源吸收的热量，q 2是工质对低温热源放出的热量。
…………………………………………………（ × ） 10.根据多变指数的取值不同，多变过程可以概括所有的热力过程。
………（ × ） 三、选择题（每小题2分，共20分） 1.t p w c dT δ=- 适用条件为：（ D ）。
A.理想气体可逆过程；B.任何工质可逆过程；C.任何工质定压过程；D. 理想气体绝热过程 2. 若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则△S 不可逆( B )过程△S 可逆。
A.大于B.等于C.小于D.关系不定3. 在最高温度及最高压力一定的条件下，活塞式内燃机循环热效率（ B ）。
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.混合加热<定容加热<定压加热；D.无法确定4. 两种性质不同，但状态相同的气体作绝热混合，其熵变为( C )。
A.零B.负C.正D.不确定5. 某理想气体，经可逆定压过程对外做功W ，则其内能的变化量和与外界交换的热量分别为（ D ）。
A.无确定值； B.w u k ∆=，q w =； C.u w ∆=，q kw =； D.1w u k ∆=-，1kwq k =- 6. 已知一理想气体可逆过程中，技术功=膨胀功，此过程的特性为：（ B ）。
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湖南大学课程考试试卷
2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式g
v p R c c =-。
……（ ）
3. 不可逆过程不能T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。
………… （ ）
4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。
…………………………（ ）
5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。
……………………（ ）
6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。
…………………（ ）
7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
………………（ ）
8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。
……………………………（ ）
9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。
………………………………………（ ） 10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。
…………………………（ ） 三、选择题（每小题2分，共20分）
1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（ ）。
A.热力学能；
B.熵；
C.压力；
D.温度 2. ⎰
+∆=pdv u q 适用于 （ B ） A 理想气体可逆过程 B 一切气体可逆过程
C 理想气体一切过程
D 理想气体准静态过程
3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ）
A. 比热容
B. 比焓
C. 质量气体常数
D. 比熵 4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。
A.空气作功量大于其热力学能增量；
B.空气作功量等于其热力学能增量；
C.空气作功量小于其热力学能增量；
D.无法确定 5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大（ A ）。
A. 100ºC ，20bar ；
B. 200ºC ，10bar ；
C. 100ºC ，10bar ；
D. 150ºC ，15bar 6. 某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其输入功W 为25kJ ，从冷源吸热量Q ,2为110kJ ，此制冷机是（ C ）。
A.可逆的；
B.不可逆的；
C.不可能的；
D.可逆或不可逆的 7.工质不可逆稳态稳流经某控制容积，则此控制容积内，则：（ B ）。
A.储能不变，熵增大
B.储能不变，熵不变
C.储能增大，熵增大
D.储能增大，熵不变
8. 理想气体进行了一个降温，升压的多变过程，则多变指数n 满足：( B )
A. n >k ； <k ； =k D 不能确定 9. 系统经过不可逆循环过程后，其熵变 ( B )
A.大于0；
B.等于0；
C.小于0；
D.不定
10. 在密闭门窗的房间内，有一台启动的冰箱，将冰箱门打开，经一段时间运行，则室内温度将（ B ）
A.降低；
B.升高；
C.不变；
D.不定 四、简答题（共15分）
1. 某理想气体经历了下述循环：某理想气体经历了下述循环：（I ）等容吸热，压强从P1升高到P2；（II ）可逆绝热膨胀，压强从P2又回到P1；（III ）等压压缩，体积又回
到循环的初始值，分别在p-v 图及T-s 图上画出这个循环。
（5分） 答：
P 0
T
S
2. 热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么写出各自的数学表达式。
（10分）
答：热力学第一定律实质上就是能量守恒与转换定律，即热力过程中参与转换和传
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递的能量在数量上是守恒的。
其表达式为dE iso =0。
对于常用的闭口系和稳定流动开口系其表达式为q=Δu+w 和q=Δh+1/2Δc f 2
+g Δz+w s =Δh+w t 。
热力学第二定律实质上揭示了热力过程的方向、条件和限度，揭示了能量品质的高低。
只有同时满足热力学第一定律和第二定律的过程才能实现。
其表达式为
dS iso ≥0、0
≤⎰T
q
δ或
⎰
≥∆T
q
s δ。
3. 压气机高压缩比时为什么采用多级压缩中间冷却方式（画图说明） 答：采用多级压缩、中间冷却，有如下一些好处：
1）可降低排气温度 2）可减少压气机耗功量 3）对于活塞式压气机可提高压气机的容积效率
五、计算题（共40分）
1. 空气在气缸中被压缩，由p 1=，t 1=35℃经多变过程达到p 2=，如多变指数n=，在压缩过程中放出的热量全部为环境所吸收，环境温度T 0=300K ，如压缩1kg 空气，求由环境与空气所组成的孤立系统的熵的变化。
空气气体常数R g =(kg ·K)、比热容可取定值，
c p =(kg ·K)（15分）
解：
kg p T R /m 737.010
*2.1308*287v 3
5
1
1g 1==
=
n n p p
T 1
1
212*T -=）（=308*（1/） =
kg p T R /m 153.010
*0.133.45*287v 3
6
2
2g 2==
=
）（K kg kJ R c g p ⋅=-=-=/717.0287.0004.1c v
k=
kJ
T T c n k n m
v 09.23)3084.533(*717.0*35
.04
.135.1*1)(1mq Q 12-=--=---==
)737
.0153.0ln 287.03084.533ln 717.0(*1)ln ln
(12121+=+=∆v v R T T c m S g v =
K
kJ /077
.0300/09.232==∆S K
kJ /02.0=∆S K
kJ / 某理想气体循环1-2-3-1
如图所示（12为定容加热、23为等熵膨胀、31为等压放热），试：
(1) 画出该循环的T-s 图； (2) 导出该循环热效率ηt 与λ=
1
2
p p 的关系； (3) 分析λ=12p p
对热效率的影响。
（15分） 解：（1）T-s 图如下图所示：
（2）)
1/()1/(1)()(11121
3121312
---=---=-
=T T T T k T T c T T c q q v p t η 由于1312s s ∆=∆，则
1312
ln ln
T T c T T c p v = 于是
k T T T T )(1
312
= 又1-2为定容过程，则
装订
线
（题目不得超过此线）
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湖
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λ==1212p p T T ，则k k T T
T T /1/11
213)(λ== 故1
11/1---=λληk t k
（3）当λ增大时，循环效率ηt 增大。
3. 已知A 、B 、C 3个恒温热源的温度分别为500K ，400K 和300K ，有可逆机在这3个热源间工作。
若可逆机从A 热源净吸入3000kJ 热量，输出净功400kJ ，试求可逆机与B 、C 两热源的换热量，并指明其方向。
（10分） 解：W Q Q Q C B A +=+
0=+--=
∆C
C
B B A A iso T Q T Q T Q S 代入数据：
4003000+=+C B Q Q
0300
4005003000=+--C B Q Q 解得：3200-=B Q 600-=c Q。