工程热力学简答题汇总汇编

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热工基础简答题汇总

热工基础简答题汇总1 在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。

系统以外的物体称为外界或环境。

系统与外界之间的分界面称为边界。

2 孤立系统：与外界既无能量（功、热量）交换又无物质交换的系统。

3 平衡状态;系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。

系统内部不存在热量传递，即各处的温度均匀一致的状态称为热平衡状态。

4 工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。

5 热力学第零定律：如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。

6 表示状态参数之间关系的方程式称为状态方程式（P V T）。

7 如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。

8 不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。

9 单位质量工质的热力学能。

比热力学能是状态参数。

10 在工程热力学中，将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及轴功三项之和称为技术功，用Wt 表示。

11 理想气体:理想气体分子的体积忽略不计；理想气体分子之间无作用力；理想气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。

12 物体温度升高1K（或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容。

13 自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的过程。

自发而不可逆过程：要想使自发过程逆向进行，就必须付出某种代价，或者说给外界留下某种变化。

14 热力学第二定律的表述：克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。

普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其它影响。

15 孤立系统熵增原理说明，一切实际过程都一定朝着使孤立系统的熵增大的方向进行，任何使孤立系统的熵减小的过程都是不能发生的。

工程热力学简答题

2015年工程热力学简答题第1章基本概念1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定,那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？答：否。

当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。

2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质乂与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。

这种观点对不对，为什么？答：不对。

“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。

热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量S物质并不“拥有”热量。

一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。

3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系？答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点，旦平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。

4.倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式p=4+尺（P>4）：P = P「P、（P<4）中，当地大气压是否必定是环境大气压？答:可能会的。

因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。

环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。

4“当地大气压”并非就是环境大气压。

准确地说，计算式中的冗应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。

5.温度计测温的基本原理是什么？答:温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。

它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质S这一性质就是“温度”的概念。

6.经验温标的缺点是什么？为什么？答：山选定的任意一种测温物质的某种物理性质，釆用任遺一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。

工程热力学问答题集

一、1.水蒸气定压发生过程在P-V和T-S图上所表示的特征归纳为一点：临界点，二线：饱和水线饱和蒸汽线；三区：未饱和水，湿饱和蒸汽，过饱和蒸汽。

2.孤立系统中进行可逆变化时系统总熵不变，进行不可逆变化时总熵必增大。

3.如果势力系处于不平衡状态下，则不能在状态图上标示。

4.组成制冷系统的四大设备是换热器、压缩机、膨胀机、冷却器。

5.在最高温度与最低温度相同的所有的循环中以卡诺循环的热效率最高。

6.湿空气含水蒸气和干空气两种成分。

7.运用于闭口系统，理想和实际气体，可逆和不可逆过程。

8.将相同质量的氢气和氧气分别储存在相同容器内，二容器温度相等，两者压力为氢气压力>氧气压力。

9.朗肯循环由两个等压和两个绝热过程构成。

10.理想气体的焓是温度的单值函数。

11.水蒸气定压加热过程水加热生成过热蒸汽经五种变化，即过冷水，饱和水，湿饱和蒸汽，干饱和蒸汽，过热蒸汽。

12.在T-S图中任意逆过程吸热小于放热13.定量的某种气体经历某种过程不可能发生的是吸热降温对外做负功14.同一地区阴雨天的大气压力比晴天的压力高15.可逆过程一定是准静态过程。

16.水蒸气定压气化过程温度不变17.卡诺循环由两个等温过程和两个等熵过程组成。

18.经一个不等温传热热量的可用能减小，废热增大。

19.经过一个不可逆过程，工质可以恢复原来状态20.缩放管进口参数P1下和背压p一定时，在渐扩管切去一段，则出口面积减小这出口速度c减小，流量Q不变。

21.理想气体可逆定温过程焓不变。

22.不可逆过程的熵产必定大于零。

23.工质经历一个不可逆过程后，熵不变。

24.迈耶公式Cp-Cv=Rg适用于理想气体是否定比热容不限。

25.焓的表达式H=U+PV26.理想气体的比热容随气体的种类而不同，但对某种气体而言，比热容是气体的单值函数。

27.不可逆循环的熵产必然大于零28.绝热过程P=常数，k=Cp/Cv，适用于理想气体定比热容可逆绝热过程。

29.郎肯循环可理想化为两个定压过程和两个等熵过程。

工程热力学简答题题库

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1. 什么是热力学？
热力学是研究能量转化和能量传递的科学，包括热能、热力、功和热量等的研究。

2. 什么是热力学第一定律？
热力学第一定律是能量守恒定律的表述，即能量在系统中不会被创造或消失，只会以其他形式转化或传递。

3. 什么是热力学第二定律？
热力学第二定律是自然过程发生方向性的规律，表明热量只能从高温物体传递到低温物体，不会自发地从低温物体传递到高温物体。

4. 什么是热容？
热容是物体吸收热量时温度升高的程度，可以通过单位质量或单位体积的物质吸收的热量与温度升高之间的比值来表示。

5. 什么是焓？
焓是物体在恒压下吸收或释放热量时的能力，可以用内能和物体对外界所做的功的和来表示。

6. 什么是热力学循环？
热力学循环是热力学系统在一系列状态变化后返回初始状态的
过程，常用于热能转化和能量传递的工程系统。

7. 什么是理想气体？
理想气体是指在一定温度和压力下，其分子之间没有相互作用力，分子体积可以忽略不计的气体。

8. 什么是绝热过程？
绝热过程是指在没有与外界热交换的情况下，气体发生的压力、体积和温度的变化过程。

9. 什么是功？
功是系统对外界做的能量转移，通常定义为力乘以位移的乘积。

10. 什么是热量？
热量是能量传递的方式之一，是由于温度差而引起的能量传递。

工程热力学部分简答题

1．平均系统和单相系统的差别？答：假如热力系统内部个部分化学成分和物理性质都平均一致，则该系统成为平均系统。

假如热力系统由单相物质构成，则该系统称为单相系统。

可见，平均系统必定是单相系统，反之则否则。

2．试说明稳固、均衡和平均的差别与联系？答：稳固状态是指状态参数不随时间变化，但这类不变可能是靠外界影响来保持的。

均衡状态是指不受外界影响时状态参数不随时间变化。

平均状态是指不受外界影响时不只状态参数不随时间变化，并且状态参数不随空间变化。

平均→均衡→稳固3．实现可逆过程的充足条件。

答：（1）过程是准静态过程，即过程所波及的有互相作用的各物体之间的不均衡势差为无穷小。

（2）过程中不纯在耗散效应，即不存在用于摩擦、非弹性变形、电流流经电阻等使功不行逆地转变为热的现象。

4．膨胀功、流动功、技术功、轴功有何差别与联系。

答：气体膨胀时对外界所做的功称为膨胀功。

流动功是推进工质进行宏观位移所做的功。

技术功是膨胀功与流动功的差值。

系统经过机械轴与外界所传达的机械功称为轴功。

5．焓的物理意义是什么，静止工质能否也有焓这个参数？答：焓的物理意义为，当1kg 工质流进系统时，带进系统与热力状态相关的能量有内能u 和流动功pv，而焓正是这两种能量的总和。

所以焓能够理解为工质流动时与外界传达的与其热力状态有关的总能量。

但当工质不流动时，pv 不再是流动功，但焓作为状态参数仍旧存在。

6．机械能向热能的转变过程、传热过程、气体自由膨胀过程、混淆过程、焚烧反响过程都是自觉的、不行逆的。

热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不行能自动地、无偿地从低温物体传至高温物体。

7．循环热效率公式q1q2和T1T2能否完整同样？q1T1答：前者用于任何热机，后者只用于可逆热机。

8．若系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不行逆过程到达同一终态，两个过程的熵变同样吗？答：对系统来说，熵是状态参数，只需始态和终态同样，过程的熵变就相等。

所谓“可逆过程的熵变必定小于不行逆过程的熵变”中的熵变是指过程的总熵变，它应当包含系统的熵变和环境的熵变两部分。

工程热力学简答题汇总

1热力系统：被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。

开口系统：热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换。

闭口系统：热力系统和外界只有能量交换而无物质交换。

孤立系统：热力系统和外界即无能量交换又无物质交换。

2平衡状态：一个热力系统如果在受外界影响的条件下系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态叫平衡状态。

准平衡过程：若过程进行的相对缓慢，工质在被平衡破坏后自动回复平衡的时间，即所谓弛豫时间又很短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致显著偏离平衡状态，那么这样的过程就叫做准平衡过程。

可逆过程：当完成了某一过程之后，如果有可能使工质沿相同的路径逆行而回复到原来状态，并且相互作用中所涉及到的外界亦回复到原来状态而不留下任何改变。

3汽化潜热：即温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量。

4比热的定义和单位：1kg物质温度升高1k所需热量称为质量热容，又称比热容，单位为J/(kg·K)，用c表示，其定义式为c=δq/dT或c=δq/dt。

5湿空气的露点：露点是在一定的pv下（指不与水或湿物料相接触的情况），未饱和湿空气冷却达到饱和湿空气，即将结出露珠时的温度，可用湿度计或露点仪测量，测的td相当于测定了pv。

6平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。

7卡诺定理：定理一：在相同温度的高温热源和相同温度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，与采用哪一种工质也无关。

定理二：在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。

推论一：在两个热源间工作的一切可逆循环，他们的热效率都相同，与工质的性质无关，只决定于热源和冷源的温度，热效率都可以表示为ηc=1—T2/T1推论二：温度界限相同，但具有两个以上热源的可逆循环，其热效率低于卡诺循环推论三：不可逆循环的热效率必定小于同样条件下的可逆循环8气体在喷管中流动，欲加速处于超音速区域的气流，应采取什么形式的喷管，为什么：因为Ma>1超声速流动，加速dA>0气流截面扩张，喷管截面形状与气流截面形状相符合，才能保证气流在喷管中充分膨胀，达到理想加速度过程，采用渐扩喷管。

工程热力学简答题

1、何谓状态？何谓平衡状态？何为稳定状态？状态:热力学系统所处的宏观状况平衡状态:在不受外界影响的条件下,系统的状态不随时间而变化稳定状态:系统内各点参数不随时间而变化2、说明状态参数的性质。

(1)状态参数就是状态的函数。

对应一定的状态。

状态参数都有唯一确定的数位。

(2)状态参数的变化仅与初、终状态有关,而与状态变化的途径无关。

当系统经历一系列状态变化而恢复到初态时。

其状态参数的变化为零,即它的循环积分为零(3)状态参数的数学特征为点函数,它的微分就是全微分。

3、何谓热力过程？热力学状态变化的历程4、何谓准静态过程？实现准静态过程的条件就是什么？准静态过程:热力学系统经历一系列平衡状态,每次状态变化时都无限小的偏离平衡状态。

条件:状态变化无限小,过程进行无限慢。

5、非准静态过程中,系统的容积变化功可否表示为⎰=-2121d vpw？为什么？不可以。

在非准静态过程中pv的关系不确定,没有函数上的联系。

6、何谓可逆过程？经历一个热力学过程后,热力学系统逆向沿原过程逆向进行,系统与有关的外界都返回到原来的初始状态,而不引起其她的变化。

7、何谓热力循环？系统由初始状态出发,经过一系列中间状态后重新回到初始状态所完成的一个封闭式的热力过程称为热力循环。

8、何谓正循环,说明其循环特征。

在状态参数坐标图上,过程按照顺时针循环的为正循环,其目的就是利用热产生机械功,动力循环,顺时针,循环净功为正。

9、何谓逆循环,说明其循环特征。

在状态参数坐标图上,过程按照逆时针循环的为逆循环,其目的就是付出一定代价使热量从低温区传向高温区,制冷循环,逆时针,循环净功为负。

10、何谓热量？何谓功量？热量:仅仅由于温度不同,热力学系统与外界之间通过边界所传递的能量功量:热力学系统与外界间通过边界而传递的能量,且其全部效果可表现为举起重物。

11、热量与功量有什么相同的特征？两者的区别就是什么？相同特征:都就是系统与外界间通过边界传递的能量,都就是过程量,瞬时量。

工程热力学简答题汇总

1热力系统：被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。

开口系统：热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换。

闭口系统：热力系统和外界只有能量交换而无物质交换。

孤立系统：热力系统和外界即无能量交换又无物质交换。

2平衡状态：一个热力系统如果在受外界影响的条件下系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态叫平衡状态。

3汽化潜热：即温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量。

4比热的定义和单位：1kg物质温度升高1k所需热量称为质量热容，又称比热容，单位为J/(kg·K)，用c表示，其定义式为c=δq/dT或c=δq/dt。

6平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。

定理二：在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。

（完整版）工程热力学简答题电子版

（完整版）工程热力学简答题电子版工程热力学习题A一、简要问答题1.工程热力学的研究对象主要是什么？答：工程热力学的研究对象主要是能量转换，特别是热能转化为机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径，以提高能源利用的经济性。

2.热能的利用有哪两种基本的利用形式，并举例说明？答：一种是热能的直接利用，如冶金，化工，食品等工业和生活上的应用，另一种是热能的间接利用，如把热能转化成机械能或电能为人们提供动力。

3.何为工质？如何采用气体而不采用液体或固体作为热机的工质？答：工质是指在热机中工作的借以实现将热能转化成机械能的媒介物质，因气体的膨胀性与压缩性远比液体、固体要好，所以热机中的工质是采用气体，而不采用液体，更不能采用固体。

4.功量与热量有何不同和相同之处？答：相同之处：（1）都是过程量，而不是状态参数；（2）都是工质与外界交换的能量；（3）可逆过程都可图示。

不同之处：（1）功量是有序能（机械能）即功量是有规则的宏观运动能量的传递，在做功过程中往往伴随着能量形态的转化，而热量是无序能（热能）即热量是大量微粒子热运动的能量传递，传热过程中不出现能量形态的转化。

（2）有功转换的动力是压差，而有热交换的动力是温差，（3）功量与热量的计算表达式不同。

（4）功量可在p-vt图上图示，而热量是在T-s图上图示。

5.写出热力系统第一定律的文字表达？答：热力学第一定律的文字表述：热可以变为功，功也可以变为热，一定量的热消失时，必产生相应量的功，消耗一定量的功时，必出现与之对应的一定量的热。

6.写出1Kg工质的焓的符号与定义式及其能量含义，并指出焓是过程量还是状态参数。

答：焓的符号是h，其定义式是h=u+pv，其能量含义是系统中因引进1kg工质而获得的总能量是热力学能u与推动功pv之和，焓是状态参数，而不是过程量。

7.何为理想气体，并举例指出什么气体可视为理想气体？什么气体不能视为理想气体？答：理想气体是指其分子是具有弹性的，而不具有体积的质点，分子间没有相互作用力的假想气体。

工程热力学复习题判断题和简答题

校内本科班工程热力学复习题答案整理（判断题和简答题部分）一、判断正误，并解说原由（ 5 题， 4 分每题）1、热力系统处于均衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳固均匀的。

答：错误。

因为均匀是相关于均衡状态下单相物系而言的。

详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其互相间的碰撞是弹性的。

答：错误。

理想气体是些弹性的、不详细积的质点，存在质量。

3、从微观上讲，只需分子之间的作使劲和分子自己体积能够忽视，则这类气体就能够视为理想气体。

高空大气层内气体十分稀疏，知足上述要求，故能够视为理想气体，可用经典热力学知识办理相关问题。

答：正确。

详见 P61-P624、理想气体发生的随意可逆热力过程都能够用“pv n=常数”来描绘其过程特色。

答：错误。

只有当pv n中的n为常数时才能够用来描绘。

正确。

当观察的过程时微元过程时。

5、假如从同一初始状态到同一终态有可逆和不行逆两个过程，则可逆过程的熵变小于不行逆过程的熵变。

答：错误。

因为熵是状态函数，关于同一初始状态和同一终态的两个过程，其熵变相同。

6、依据热力学第二定律，自然界不行能有熵产为负的过程发生，所有自觉过程都会导致能量质量的降低。

答：正确。

所有自觉过程都是不行逆过程，而不行逆过程会致使作功能力损失，使能量的质量降低。

7、水在定压汽化过程中温度保持不变，则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。

答：错误。

此过程汲取的热量等于蒸汽分子内位能增添和对外所做的膨胀功。

详见P80 8、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。

答：正确。

详见 P829、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。

答：错误。

处在三相状态下的水因为存在着汽化潜热，则高升相同的温度所需热量更多，即比热容要大于临界状态下的相应值。

正确。

关于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。

10、关于任一现成喷管，不论其形式怎样，只需气体在喷管内部等熵流动，其流量都将跟着背压的降低而增大，直至无量大。

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 。

工程热力学简答题

平衡与稳定状态的区别与联系：平衡一定稳定，稳定不一定平衡，平衡一定均匀，均匀不一定平衡，相对压力的应用自发与不可逆的关系，自发不要求无摩擦，而可逆必须是无摩擦，自发的反面是非自发即需要外界参与，一定是不可逆的定熵与绝热关系，可逆的绝热过程是定熵过程，理想气体与实际气体，有弹性，不具有体积和质量，分子间没有作用力压缩因子状态方程中实际气体对理想气体的偏离程度，反应实际气体的压缩难易程度压气机最省功的压缩过程，是定温过程，多级压缩每级压气机所需功相等，每个汽缸中的气体经过压缩之后所达到的最高温度相同，每级气缸向外排出的热量相同余隙容积的影响，减小余隙容积能提高生产率绝热节流过程是等焓过程吗：绝热节流不是等焓过程，它只是两个稳定的断面处焓值相等，通常节流前后，流速差别不大，由于两端面之间的流体处于不平衡状态，不能确定各截面的焓值，尽管前后焓值相等，但是每一个微元过程上是不等的，节流是不可逆的，所以有熵产，所以熵增加，对于理想气体，焓值与温度有关，焓值不变，温度不变，所以前后温度相同，所以实际过程是达不到的活塞式压气机与叶轮式压气机，活塞式，不可避免的产生余隙容积，活塞式基于可逆过程，单位时间生产量小，转速不高，间歇性的工作，但是所达到的压力大，叶轮式，单位时间生产量大，转速高，能连续工作，每级压缩比小，达到比较高的压力需要多级压缩，摩擦损耗大，对于叶轮的设计制造工艺要求高，空气标准假设：假定工作流体是一种理想气体，假设它具有与空气相同的热力性质，将排气过程和燃烧过程用向低温热源放热和自高温热源的吸热取代。

活塞式内燃机实际循环过过程的简化定容加热，定压加热，混合加热1.燃料定容及定压燃烧产生高温高压燃气，简化成工质从高温热源可逆定容定压吸热，升温升压过程。

把排气过程简化成向低温热源可逆的定容放热过程2.把循环工质简化成空气，并做理想气体处理，取定值比热容3.h忽略实际过程的摩擦阻力及进气阀节流损失，认为进气排气压力相同，进气排气推动功相同互相抵消，把燃烧改为加热后不需考虑耗氧量，因而开式循环抽象成闭式循环，4.在膨胀压缩过程中忽略气体和气缸之间的热交换，简化为可逆绝热过程影响燃气轮机热效率因素1.循环增温比越大，实际循环得热效率越高2.？？循环内效率越大，实际热效率越大如何提高蒸汽动力循环效率提高新蒸汽温度（在相同的初压和背压的下）提高初压降低背压实际中选朗肯循环不选卡诺循环压缩机中绝热压缩难以实现，循环局部限于干饱和区上限温度受制于临界温度，膨胀末期湿蒸汽干度过小，含水分多，不利于动力机安全蒸汽动力循环是以蒸汽为工质的循环再热循环，新蒸汽膨胀到某一中间压力后撤出汽轮机，导入锅炉中特设的再热器，或其他的换热装置，使之再次加热，然后再次导入汽轮机继续膨胀到背压回热循环：利用蒸汽回热对水进行加热，消除朗肯循环中水在较低温度下吸热的不利影响，从而提高效率1．热力学能就是热量吗？不是。

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。

工程热力学简答题整理

工程热力学简答题整理
1、水的体胀系数与温度及压强的关系？
答：当温度低于50摄氏度是水的体胀系数随压强的增加而增大；当温度高于50摄氏度时，水的体胀系数随压强的增加而减小。

2、流体的黏度与温度和压强的关系
答：液体的黏度随温度的上升而减小，气体的黏度随温度的上升而增大。

在低压下，流体的黏度只随温度变化；在高压下，流体的黏度随压强的升高而增大。

3、形成流体黏性的主要因素
液体：分子间作用力
气体：气体分子做混乱运动时在不同流速的流层间所进行的动量交换
4、帕斯卡原理
答：施于重力作用下不可压缩流体表面上的压强将以同一数值沿各个方向传递到流体中所有的流体质点。

5、什么是绝对压强？计示压强？真空？
答：以完全真空为基准计量的压强是绝对压强；以当地大气压为基准计量的压强是计示压强；绝对压强小于当地大气压强的负计示压强称为真空。

6、伯努力方程的适用条件？
答：只有重力作用；不可压缩流体；理想流体；定常流动；一维流动；绝热
7、几何相似、运动相似、动力相似的关系？
答：几何相似是力学相似的前提条件，动力相似是决定运动相似的主导因素，而运动相似是几何相似和动力相似的表现。

（未完待续。

）。

工程热力学复习题答案判断题和简答题

校内本科班工程热力学复习题答案整理判断题和简答题部分一、判断正误,并解释原因5 题,4 分每题1、热力系统处于平衡状态时,和外界无任何作用发生,此时系统的状态是稳定均匀的;答：错误;因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的;详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的,且其相互间的碰撞是弹性的;答：错误;理想气体是些弹性的、不具体积的质点,存在质量;3、从微观上讲,只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略,则这种气体就可以视为理想气体;高空大气层内气体十分稀薄,满足上述要求,故可以视为理想气体,可用经典热力学知识处理有关问题;答：正确;详见P61-P62pv=常数”来描述其过程特点;4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“npv中的n为常数时才可以用来描述;答：错误;只有当n正确;当考察的过程时微元过程时;5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程,则可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变;答：错误;因为熵是状态函数,对于同一初始状态和同一终态的两个过程,其熵变相同;6、根据热力学第二定律,自然界不可能有熵产为负的过程发生,所有自发过程都会导致能量品质的降低;答：正确;所有自发过程都是不可逆过程,而不可逆过程会导致作功能力损失,使能量的品质降低;7、水在定压汽化过程中温度保持不变,则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功;答：错误;此过程吸收的热量等于蒸汽分子内位能增加和对外所做的膨胀功;详见P808、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数;答：正确;详见P829、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值;答：错误;处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热,则升高相同的温度所需热量更多,即比热容要大于临界状态下的相应值;正确;对于处在液相的水,其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值;10、对于任一现成喷管,无论其形式如何,只要气体在喷管内部等熵流动,其流量都将随着背压的降低而增大,直至无穷大;P时,流量达最大;若背压再下降,则流量保持不变;答：错误;当背压下降至临界压力cr11、如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现定温压缩,则没必要采用分级压缩了;答：错误;分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响；可以通过中间冷却的方式实现降温;所以仍需要分级压缩;详见P27412、气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响;答：错误;因为分级压缩可以提高容积效率,即可以提高压缩气体的生产量;13、压缩蒸汽制冷循环中,由于制冷剂流过节流阀后其焓和熵都会增大,所以会使制冷系数和制冷能力下降,因此最好用膨胀机代替之;答：错误;制冷剂流过节流阀后其焓保持不变;不应用膨胀机压缩,目的是简化装置和提高装置运行的可靠性;详见P35414、根据对应态原理,两个对比态参数对应相等的物质就是热力学相似物质;答：错误;因为两个对比态参数对应相等的并且能满足同一对比态方程的物质才是热力学相似物质;详见P20815、湿空气处于饱和状态时的温度就是对应于某一水蒸气分压力下的露点;答：正确;详见P37716、湿空气的相对湿度度就是湿空气中水蒸气的分压力,与同一温度、同样总压力下的饱和湿空气中水蒸气分压力的比值;答：正确;详见P37817、系统熵增大的过程必定是不可逆过程;答：错误;熵增大的过程可以是可逆过程,某闭口系可逆并且吸热,由f g S S S ∆=+知熵增大;18、系统熵减小的过程不可能自发进行;答：错误;系统熵减小的过程可以自发进行,如某闭口系可逆且向外界放热,由f g S S S ∆=+知熵减小,但该过程可以自发进行;正确;孤立系熵减小的过程不可能自发进行;19、气体吸热后温度一定升高;答：错误;由q u w =∆+ 气体吸热同时对外界做功,则温度不一定升高;反例：卡诺循环中的定温吸热;20、气体吸热后热力学能一定升高;答：错误;由q u w =∆+ 气体吸热同时对外界做功,则热力学能不一定升高;21、燃气轮机装置理想循环的最佳增压比可获得最高的循环热效率;答：错误;燃气轮机装置理想循环的最佳增压比可获得最大的循环的净功,而不是最高的循环热效率,燃气轮机装置理想循环的热效率随增压比的增大而提高,最佳增压比并不是最大增压比;详见P30222、柴油机的热效率一般比汽油机高;答：正确;汽油机被压缩的是燃气和空气的混合物,不能采用大压缩比；而柴油机因压缩的仅仅是空气,所以压缩比可以较高;而实际发动机的内部热效率在一定范围内主要取决于压缩比;因此柴油机的热效率一般比汽油机高;详见P29223、如果采取有效的冷却方法,使活塞式压气机的压气过程接近等温,则没有必要采用分级压缩的工艺;答：错误;分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响,冷却作用只是减小消耗功;所以仍需要分级压缩;详见P27424、工质经过不可逆过程的熵流必然小于初终态相同的可逆过程的熵流;答：正确;由熵方程f g S S S ∆=+ 对不可逆过程,则必存在熵产g S ,且g S 大于零;又初终态相同,有S ∆相同,则工质经过不可逆过程的熵流必然小于初终态相同的可逆过程的熵流;25、气体吸热后熵一定增大;答：正确;由熵方程f g S S S ∆=+,气体吸热后,f Q S 大于零,熵产0g S ≥,故熵一定增大; 26、温度高的物体比温度低的物体具有更多的热量;答：错误;热量是个过程量,不能说物体具有多少热量;详见P2627、两种理想气体在闭口系统中进行绝热混合,则混合后气体的内能、焓及熵等于混合前的两种气体的内能、焓及熵之和;答：错误;熵不等;我问老师的28、如果几种气体的状态参数相同,则其对比参数相同;答：错误;对比参数为状态参数与相应的临界参数的比值;如果几种气体的状态参数相同,而相应的临界参数不同,则其对比参数不同;详见P20829、如果几种气体处于对应状态,它们的对比参数相同;答：正确;30、存在400℃的水;答：错误;因为水的临界温度373.99cr T =℃＜400℃,不能再将此时的蒸汽液化;31、存在-40℃的水蒸汽;答：正确;减小压力至某一值时,可以存在-40℃的水蒸气;32、相同的压力和温度下,湿空气的密度比干空气的密度更大;答：错误;由mm M v V ρ==,而干空气的摩尔质量要大于水蒸气的摩尔质量,有干空气的摩尔质量要大于湿空汽的摩尔质量,则干空气的密度更大;或者根据pRgT ρ= P Rg T ρ=,R Rg M= 相同的压力和温度下,g M M R Rg ρρ→→湿空气干空气湿空气干空气湿空气干空气＜＞＜故干空气的密度更大;33、在同一地区,阴雨天的大气压力比晴朗天气的大气压低;34、在同一地区,冬天的大气压力总比夏天的大气压高;35、蒸汽动力循环中的再热压力越高越好;答：错误;如果再热压力太高,对干度的改善较少,且附加部分与基本循环相比所占比例甚小,即使其本身效率高,而对整个循环作用不大;二、简答题5 题,5 分每题1、一个门窗打开的房间,若房内空气压力不变而温度上升,请问房间内空气的总焓将如何变化为什么空气按理想气体定值比热考虑;答：总焓将不变;c=mh=mc c pp pg gpVpVH T TR T R==总焓,因为房内空气压力不变,体积不变,比热容为一定值,则可知总焓H不变;2、从汽轮机排出的乏汽可以通过绝热压缩变成液态水吗为什么答：不可以;从汽轮机排出的乏汽通过绝热压缩后将会变为过热蒸汽;3、能否通过在喷管内接近可逆的充分绝热膨胀,使离临界点不太远的过热蒸汽部分液化为什么答：可以;因为在喷管内接近可逆的充分绝热膨胀,工质的温度和压力均下降,可以使离临界点不太远的过热蒸汽部分液化;4、湿空气的相对湿度是如何定义的它有什么物理意义答：湿空气的相对湿度ϕ是指湿空气中水蒸气分压力v p 与同一温度同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力()s p t 的比值;其物理意义：相对湿度ϕ逾小表示湿空气离饱和湿空气愈远,即空气愈干燥,吸取水蒸气的能力愈强,当0ϕ=时即为干空气；反之,ϕ愈大空气愈潮湿,吸取水蒸气的能力也愈差,当1ϕ=时,为饱和湿空气;详见P3785、什么是压缩因子请解释利用通用压缩因子图确定实际气体的压缩因子的原理; 答：压缩因子Z 即为温度、压力相同时的实际气体比体积与理想气体比体积之比; 原理：6、什么是理想气体的多变过程由于多变过程指数可以为任意实数,因此是否可以认为多变过程可代表理想气体的任意热力过程如理想气体的定容比热为定值,是否某一固定多变过程的比热也为定值为什么答：理想气体的多变过程是指过程中气体的基本状态参数满足n p v ⋅=常数的可逆过程;不可以认为多变过程可代表理想气体的任意热力过程,因为n p v ⋅=常数中的n 要为定值;7、什么是临界压力比在设计喷管时,如何根据此参数值对喷管进行选型答：临界压力比为0cr cr p v p =,是流速达到当地声速时工质的压力和滞止压力之比;选型：当背压与滞止压力之比0b cr p v p ≥时,应选用渐缩型；0b cr p v p ＞时,应选用缩放型; 8、活塞式压气机的压气过程已经接近等温了,有时仍采用分级压缩,请问为什么答：分级压缩可以提高容积效率;分级后,每一级的增压比缩小,故同样大的余隙容积对容积效率的有害影响将缩小,使容积效率比不分级时大;详见P2749、如图所示,a-b 和a-c 是理想气体发生的两个任意过程,且b 、c 两点在同一条绝热线上,试问u a b -∆与a c u -∆ 哪个大如果b 、c 两点在同一条等温线上,结果又如何为什么答：1u a b a c u --∆∆＞方法一：过点c 作一等温线,与ab 交于'b ,由于等温线的斜率绝热线的斜率,则'a c a b u u --∆=∆,又'0b b u -∆＞,''u =+a b a b b b u u ---∆∆∆,则u a b a c u --∆∆＞方法二：考察过程,a b c a ---0+a b b c c a u u u ---=∆∆∆+a b b c c a b c a c u u u u u -----→∆=-∆-∆=-∆∆+ 因为0b c u --∆＜,则有u a b a c u --∆∆＞2如果b 、c 两点在同一条等温线上,则有ab ac u u ∆=∆;因为等温线上的热力学能相同,则a-b 和a-c 两过程的初、末状态的热力学能相同,即有ab ac u u ∆=∆10、如下面p －v 图所示,循环1－2－3－1 是一闭口系统的假想循环,其中1－2 为定温过程,2－3 为定熵过程,3－1 为不可逆绝热过程,问此循环能否实现为什么答：能实现;因为1-2过程为定温过程,对外做功,由q u w =∆+知q 小于零,2-3和3-1过程为绝热过程;则循环1-2-3-1的克劳修斯判据120r rQ QT T δ-=⎰＜,故循环能实现; 11、家用冰箱的使用说明书上指出,冰箱应放置在通风处,并距墙壁适当距离,以及不要把冰箱温度设置过低,为什么答：放置在通风处,并距离墙壁适当距离,可以使局部环境温度较低；不要把冰箱温度设置过低的原因是冷库温度c T 越小,则制冷系数越小;两者的目的都是为了提高冰箱的制冷系数;12、为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环为什么压缩蒸汽制冷循环也不采用逆向卡诺循环答：因为空气定温加热和定温排热不易实现,所以压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环;而两相物质的压缩是不利的且为了增加制冷量,压缩蒸汽制冷循环也不采用逆向卡诺循环;13、为什么不可逆绝热稳定流动过程中,系统控制体熵的变化为零既然是一个不可逆绝热过程,熵必然有所增加,增加的熵去哪里了答：开口系的熵方程cv ,,f m f Q g S S S S ∆=++ 不可逆绝热稳定流动过程中,系统控制体熵的变化为零;因不可逆而增加的熵与物质熵流,f m S 相抵消了;14、蒸汽动力装置中水泵进出口的压力差远大于燃气轮机压气机的压力差,为什么燃气轮机做功的大部分被压气机所消耗,而蒸汽动力循环中水泵消耗的功可以忽略答：因为蒸汽动力装置中水泵压缩的是液态水,燃气轮中的压气机压缩的是燃气,而燃气的可压缩性远大于液态水的可压缩性;15、能否在汽轮机中将全部蒸汽逐级抽出来用于回热,这样就可以取消凝汽器,从而提高热效率答：不可以;违背了热力学第二定律;取消凝汽器,则过程相当于从单一热源吸热;16、能否不让汽轮机的乏汽凝结放热,而用压缩机直接将乏汽压入锅炉,从而节约热能, 提高效率答：不可以;违背了热力学第二定律;17、压缩过程需要消耗功,为什么内燃机在燃烧之前都有进行一个压缩过程答：压缩过程的目的是提高工质的平均吸热温度,从而提高热效率;18、在燃气轮机循环中,压气机耗功占燃气轮机做功量的60%左右,因此取消这个压气过程则会使燃气轮机循环过程的效率更高答：不可以;因为压缩过程可以提高工质的平均吸热温度,从而提高热效率;19、空气压缩制冷循环的循环压力比越大,制冷系数和循环制冷量将如何变化答：πε↑↓↑，则，循环制冷量详见P34920、为什么有的制冷循环中采用膨胀机,有的则代而采用节流阀空气压缩制冷能否采用节流阀答：由循环工质的热力性质决定;压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机;工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程,不可逆绝热节流熵增大,所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量;21、说明如何应用“空气标准”假设将实际的活塞式内燃机循环进行简化成混合加热可逆循环答：P28722、可以近似认为空气是1 mol 氧气和 mol 氮气混合而成,所以、20℃的mol 的空气的熵应该是、20℃的1 mol 氧气的熵和、20℃的mol 氮气的熵之和,对吗答：错误;自发过程熵增大;23、为何阴天晒衣服不容易干,而晴天则容易干答：阴雨天空气的湿度大,吸取水蒸气的能力差,所以晒衣服不易干;晴天则恰恰相反,所以容易干;24、为何冬季人在室外呼出的的气呈白色雾状冬季室内有供暖装置时,为什么会感到空气干燥答：人呼出的气体是未饱和湿空气;当进入外界环境时,外界环境的温度很低使得呼出的气体得到冷却;在冷却过程中,湿空气保持含湿量不变,温度降低;当低于露点温度时就有水蒸气不断凝结析出,这就形成了白色雾状气体;冬季室内有供暖装置时,温度较高,使空气含湿量减小;因此会觉得干燥;放一壶水的目的就是使水加热变成水蒸气散发到空气中增加空气的含湿量;25、有人说热水流经冷却塔后,温度可以降到低于冷却塔的进气温度即环境大气温度,对不对为什么答：正确;如果仅仅是传热,不可以实现热量从低温传向高温;而压力差传质,水的分压力高,蒸发带走热量,可以降到低于冷却塔的进气温度;根据老师的话概括的几点说明：1)斜体字体的题目判断题8、33、34和简答题6、20、22按老师的意思和个人判断不做要求；2)仅为参考解答,如有疑异,欢迎提出；3)有的题目有多重解答,且答正确或错误皆可,按老师的意思有理即可；4)仅供核电班班级内部交流,谢谢合作祝大家考试顺利,核电班加油。

工程热力学简答题

第1章基本概念⒈ 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答：否。

当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。

⒉ 有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。

这种观点对不对，为什么?答：不对。

“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。

热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。

物质并不“拥有”热量。

一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。

⒊ 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。

⒋ 倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式)( )( b v b b e b P P P P P P P P P P <-=>+=；中，当地大气压是否必定是环境大气压?答：可能会的。

因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。

“当地大气压”并非就是环境大气压。

准确地说，计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。

⒌ 温度计测温的基本原理是什么?答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。

它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。