工程热力学期末试题及答案【第五版】【建环专业适用】
工程热力学_第五版_课后习题答案_全_
m m1 m 2
v p 2 p1 300 99.3 101.325 ( ) ( ) 1000 R T 2 T1 287 300 273 =41.97kg
2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为 15℃、 压力为 0.1MPa 的空气 3 m3, 充入容积 8.5 m3 的储气罐内。 设开始时罐内的温度和压力与外界相同, 问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到 0.7MPa? 设充气过程中气罐内温度不变。 解:热力系:储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法: 首先求终态时需要充入的空气质量
m m1 m 2
v p 2 p1 ( ) R T 2 T1
( 5)
将(1) 、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg 2-5 当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送 300 m3 的空气,如外界的温度增高到 27℃,大气压降低到 99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为 300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题
过程中传热量
2
Q U W
=990 kJ
3-8 容积由隔板分成两部分,左边盛有压力为 600kPa,温度为 27℃的空气,右边为真空,容积为左边 5 倍。将隔板抽出后,空气迅速膨胀充满整个容器。试求容器内最终压力和温度。设膨胀是在绝热下进行的。 解:热力系:左边的空气 系统:整个容器为闭口系统 过程特征:绝热,自由膨胀 根据闭口系统能量方程
3-5,有一闭口系统,从状态 1 经 a 变化到状态 2,如图,又从状态 2 经 b 回到状态 1;再从状态 1 经过 c 变化到状态 2。在这个过程中,热量和功的某些值已知,如表,试确定未知量。
过程 1-a-2 2-b-1 1-c-2 解:闭口系统。 使用闭口系统能量方程
工程热力学(第五版)
工程热力学〔第五版〕工程热力学(第五版)习题答案工程热力学〔第五版〕廉乐明谭羽非等编中国建筑工业出版社第二章气体的热力性质2-2.N2的M=28,求〔1〕〔2〕标准状态下N2的比容和密度;〔3〕p?0.1MPa,N2的气体常数;t?500℃时的摩尔容积Mv。
解:〔1〕N2的气体常数R?R08314?=296.9J/(kg?K) M28〔2〕标准状态下N2的比容和密度v?RT296.9?2733?=0.8m/kg p1*******=1.25kg/m v??〔3〕p?0.1MPa,t?500℃时的摩尔容积MvMv =2-3.把CO2压送到容积3m的储气罐里,起始表压力3pg1?30kPa,终了表压力pg2?0.3Mpa,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B=101.325 kPa。
解:热力系:储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量m1?p1v1 RT11压送后储气罐中CO2的质量m2?p2v2 RT2根据题意容积体积不变;R=188.9p1?pg1?B p2?pg2?BT1?t1?273 T2?t2?273压入的CO2的质量〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕m?m1?m2?m=12.02kgvp2p1(?) RT2T1〔5〕将〔1〕、(2)、(3)、(4)代入〔5〕式得2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m,问鼓风机送风量的质量改变多少?解:同上题33m?m1?m2?32-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m,充入容积8.5 m的储气罐内。
设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa?设充气过程中气罐内温度不变。
解:热力系:储气罐。
使用理想气体状态方程。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)2
⼯程热⼒学(第五版)课后习题答案(全章节)2⼯程热⼒学(第五版)习题答案⼯程热⼒学(第五版)廉乐明谭⽻⾮等编中国建筑⼯业出版社第⼆章⽓体的热⼒性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的⽓体常数;(2)标准状态下2N 的⽐容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解:(1)2N 的⽓体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ?(2)标准状态下2N 的⽐容和密度1013252739.296?==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储⽓罐⾥,起始表压⼒301=g p kPa ,终了表压⼒3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压⼊的CO2的质量。
当地⼤⽓压B =101.325 kPa 。
解:热⼒系:储⽓罐。
应⽤理想⽓体状态⽅程。
压送前储⽓罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储⽓罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压⼊的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代⼊(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,⼀⿎风机每⼩时可送300 m3的空⽓,如外界的温度增⾼到27℃,⼤⽓压降低到99.3kPa ,⽽⿎风机每⼩时的送风量仍为300 m3,问⿎风机送风量的质量改变多少?解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空⽓压缩机每分钟⾃外界吸⼊温度为15℃、压⼒为0.1MPa 的空⽓3 m3,充⼊容积8.5 m3的储⽓罐内。
建环期末考试工程热力学答案
一、基本知识点1、理想气体经历一个等温过程后,状态参数熵可能发生变化。
2、如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则违反热力学第二定律3、系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于系统的初、终态和系统所经历的过程。
4、系统的总储存能为5、工质熵减少的过程必须伴随自发过程才能进行6、在两个恒温热源间工作的热机a、b均进行可逆循环,a机工质是理想气体,b 机工质是水蒸气,其热效率和的关系为7、基本状态参数只有、、。
8、理想气体的下列定温加热过程的热力学能是不变的9、卡诺循环包括两个等温过程和两个等熵过程.10、什么叫强度性参数?目前只有温度和压力属于强度性参数11、工质经过一个循环,又回到初态,其熵不变12、提高循环热效率的不正确的途径是尽量增大各种传热温差13、绝热系统与外界没有热量交换,孤立系统与外界没有任何能量和质量交换。
14、理想气体多变过程的比热公式为15、对于闭口系统的任意过程,如果系统的熵变为零,则无法判断过程的可逆与否16、技术功的定义式为 ,可逆过程1-2的技术功可用17、熵流是由热量的流动带来的熵变,所以,吸热为正,放热为负。
18、理想气体的比热容与温度、过程和压力等因素有关。
19、卡诺循环循环热效率的公式为,逆卡诺循环制冷系数与供热系数之间的关系为。
20、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.21、热力系统的储存能包括热力学能、宏观动能、重力位能。
22、闭口系统热力学第一定律的公式为,开口系统热力学第一定律的公式。
23、理想气体经过一个绝热节流过程,节流前后h1 = h224、绝热过程的过程方程式为。
25、理想气体经历一个可逆过程1—2,过程中交换的热量为,过程中交换的膨胀功为.26、准静态过程就是不属于可逆过程.27、流动功不是过程量,是由流动工质的状态决定的。
28、孤立系统熵增原理表达了热力学第二定律的基本内容。
29、对工质加热,工质的温度反而有可能降低。
《工程热力学》期末复习题库及答案
《工程热力学》期末复习题库及答案第一章1.把热量转化为功的媒介物称为DA.功源 B.热源 C.质源 D.工质4.工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有AA.燃气 B.润滑油 C.水 D.天然气5.工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有 AA.氟里昂气 B.润滑油 C.水 D.天然气7.下列哪一项不是与系统发生作用的外界A.功源 B.热源 C.质源 D.工质8.封闭系统是指的系统A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换C.与外界既没有物质交换也没有热量交换 D.与外界没有功交换9.开口系统是指的系统·A.与外界有物质交换 B.与外界有热量交换C.与外界有物质交换没有热量交换 D.与外界有功交换10.孤立系统是指的系统A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换C.与外界没有功交换D.A+B+C 13.蒸气压缩制冷系统是A.绝热系统 B.孤立系统C.封闭系统 D.开口系统16.强度量与系统的质量,可加性A.有关/不具有 B.无关/不具有 C.有关/具有 D.无关/具有20.从绝对真空算起的压力为A.表压力B.绝对压力 C.真空度 D.标准压力24.工质的热力状态参数中,可直接测量的参数是A.压力 B.内能 C.焓 D.熵29.如某阀门后的表压力为0.5个大气压,则该处的绝对压力应为A.5 B.1.5 C.0.4 D.0.530.若真空度为0.2个大气压,则该处的绝对压力应为个大气压A.2 B.1.2 C.0.8 D.0.231.若真空度为0.2个大气压,则该处的表压力应为个大气压A.2 B.1.2 C.-0.8 D.-0.233.若大气压力为0.1 MPa,容器内的压力比大气压力低0.006MPa,则容器内的A.表压力为0.094MPa B.绝对压力为0.094MPaB.真空度为0.106MPa D.表压力为0.106MPa34.若大气压力为0.1 MPa,容器内的压力比大气压力高0.004MPa,则容器内的A.表压力为0.096 MPa B.绝对压力为0.096MPaC.真空度为0.104MPa D.绝对压力为0.104MPa37.当理想气体的密度不变而压力升高时,其比容A.增大 B.减小C.不变 D.不一定38.当理想气体的比体积不变而压力升高时,其密度A.增大 B.减小C.不变 D.不一定39.热力学平衡态是指系统同时处于平衡和平衡A.质量/压力 B.温度/质量 C.压力/质量D.温度/压力43.不考虑化学反应和电磁效应的热力学系统,过程的不可逆因素主要有A.耗散效应 B.有限温差下的热传递 C.自由膨胀 D.A+B+C44.在刚性容器中,一定质量的空气被3000C的热源从1000C加热到300 0C,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45.经过一个不可逆过程后,工质不能恢复原来状态,该说法A.正确 B.错误 C.有一定道理 D.不定46.系统进行了一个过程后,如不能使沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过程为不可逆过程 A.系统 B.外界C.系统和外界 D.系统或外界47.在压容图上,准静态过程用一条连续曲线表示,非准静态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54.功状态参数,温度状态参数A.是/不是 B.不是/是 C.是/是 D.不是/不是55.功系统的状态参数,它系统状态变化过程的函数A.是/不是 B.不是/不是 C.是/是D.不是/是56.热量系统的状态参数,它系统状态变化过程的函数A.是/不是 B.不是/不是 C.是/是 D.不是/是57.在p-v图上,某比容减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.做的膨胀功的大小B.消耗的外界功的大小 C.做的技术功的大小 D.消耗的热量58.在T-s图上,某熵增加的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.吸收的热量 B.对外做的功量 C.放出的热量 D.消耗的外界功量59.在p-v图上,一个比容减少的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热 C.对外做功D.消耗外界功60.在p-v图上,某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的A.功的交换量 B.热量的交换量C.内能的变化量 D.能量的交换61.在图上,某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的功的交换量A.T-s B.p-v C.h-s D .p-h62.在T-s图上,某熵减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.吸收的热量 B.对外做的功量C.放出的热量 D.消耗的外界功量63.在T-s图上,一个熵增加的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热 C.对外做功 D.消耗外界功64.在p-v图上,一个比容增加的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热C.对外做功 D.消耗外界功65.在p-v图上的任意一个正循环,其压缩功膨胀功A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定66.在p-v图上的任意一个,其膨胀功小于压缩功A.正循环B.逆循环 C.循环 D.无法确定67.工质经过一个循环,又回到初态,其温度A.增加 B.减少C.不变 D.变化不定68.如循环的目的是向高温热源供热,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.正循环 D.热泵循环69.如循环的目的是从低温热源吸热,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.正循环 D.热泵循环70.如循环的目的是将热能持续地转化为机械能,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.逆循环 D.热泵循环第二章1.热力学第一定律的实质是A.质量守恒定律 B.机械能守恒定律C.能量转换和守恒定律 D.卡诺定理2.热力学第一定律阐述了能量转换的A.方向 B.速度 C.限度D.数量关系3.气体的热力学能包括分子具有的A.移动动能 B.转动动能 C.振动动能 D.A+ B+ C4.气体的内能包括分子具有的A.压力能B.转动动能 C.耗散动能 D.A+B18.工质经过一个循环,又回到初态,其焓值A.增加 B.减少 C.不变 D.变化不定19.工质经过一个循环,又回到初态,其值不变的是A.焓 B.功 C.热量 D.A+B+C20.dq=du+dw的适用范围是A.理想工质、可逆过程 B.任意工质、可逆过程C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程21.dq=du+pdv的适用范围是A.理想工质、可逆过程 B.任意工质、可逆过程C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程=∆+⎰的适用范围是22.q u pdvA.理想工质、可逆过程B.任意工质、可逆过程C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程26.dq=dh-vdp的适用范围是A.理想工质、封闭系统 B.任意工质、封闭系统C.理想工质、开口系统D.任意工质、任意系统27.dq=du+pdv的适用范围是A.开口系统、可逆过程B.任意系统、可逆过程C.开口系统、任意过程 D.封闭系统、任意过程dT+pdv适用于工质,过程28.dq=cvA.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆29.dq=du+dw适用于工质过程A.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆30.dq=du+pdv适用于工质,过程A.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆第三章3.下列哪一种气体可看作理想气体A.湿空气 B.水蒸气 C.R12蒸气D.R22蒸气4.可看作理想气体的是A.制冷装置中的R12蒸气 B.房间内空气中的水蒸气C.锅炉中的水蒸气 D.汽轮机中的水蒸气5.在理想气体的状态方程pv=RT中,只与气体的种类有关A.p B.v C.R D.T6.一定质量的理想气体在等压作用下,温度从127℃上升到227℃,其比容等于原来的A.4/5 B.5/4 C.127/227 D.227/1277.一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下,若压力表的读数从0.5 MPa下降到0.4MPa,其比容等于原来的A.5/4 B.4/5 C.6/5 D.5/68.一定质量的理想气体在定容条件下,温度从27 0C上升到1270C,其压力等于原来的A.4/3 B.3/4 C.127/27 D.27/12714.空气或燃气的定压比热与定容比热之差等于——kJ/(kg·K)A.28.7 B.287 C.1.4 D.0.28715.空气或燃气的定压比热与定容比热之差等于空气或燃气的A.对外做功量 B.对外放热量C.气体常数 D.内能增加量16.理想气体比定压热容与定容比热之比为A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于等于117.空气或燃气的比定压热容与定容比热之差等于空气或燃气的A.吸热量 B.放热量C.气体常数 D.体积增加量18.空气或燃气的定压比热是定容比热的倍A.1.4 B.1.5 C.1.6 D.1.726.工质经过一个循环,又回到初态,其熵A.增加 B.减少 C.不变 D.变化不定27.某封闭系统经历了一不可逆过程后,系统向外界放热45 kJ,同时对外界作功为10 kJ,则系统的熵的变化量为A.零 B.正 c.负D.无法确定28.国际单位制中,kJ/K是的单位A.压力B.熵 C.比容 D.比焓29.某封闭系统经历了一不可逆过程后,系统向外界放热20 kJ,同时对外界做功为10kJ,则系统熵的变化量为A.零 B.正 C.负D.无法确定30.理想气体可逆吸热过程中,下列哪个参数一定是增加的A.内能B.熵 C.压力 D.温度31.理想气体可逆放热过程中,工质的熵A.增加B.减小 C.不变 D.无法确定32.理想混合气体的压力等于各组成气体在具有与混合气体相同温度、相同容积时的分压力A.之差 B.之乘积C.之和 D.之中最大的一个33.理想混合气体的密度等于各组成气体在具有与混合气体相同温度、相同压力时的密度A.之差 B.之乘积 C.之和 D.之中最大的一个=0.8kJ/(kg·℃)]被压缩过程中,接受外界功90kJ/kg,温度上升80℃,此过程中,34.某理想气体[cvm该气体将对外界放热 kJ/kgA.26 B.64 C.154 D.都不对=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,对外界放热32 kJ/kg,对外界做功40kJ/kg,此35.某理想气体[cvm过程中,该气体温度将下降℃A.80 B.90 C.82 D.都不对=0.8kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,对外界做功70kJ/kg,温度下降50℃,此过程中,该气36.某气体[cvm体将从外界吸热 kJ/kgA.30 B.40 C.110 D.都不对=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,从外界吸热16 kJ/kg,对外界做功80kJ/kg,此过程中,37.某气体[cvm该气体温度将下降℃A.51.2 B.80 C.48 D.都不对43.理想气体放热过程,当消耗外界功时,其温度A.升高 B.降低 C.不变D.不一定44.理想气体吸热过程,当消耗外界功时,其温度A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定46.在理想气体的可逆过程中,若温度、压力时,则该过程一定为加热过程A.升高/降低 B.升高/升高 C.降低/升高 D.降低/降低51.理想气体放热过程,当温度不变时,该过程是过程A.对外做功过程 B.定容过程 C.消耗外界功过程 D.不一定52.理想气体吸热过程,当温度不变时,该过程是A.对外做功过程 B.定容过程 C.消耗外界功过程 D.不一定53.理想气体加热过程中,若工质温度下降,则其膨胀功一定A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不一定54.理想气体放热过程,当温度不变时,其膨胀功WA.大于零 B.小于零 C.等于零 D.大于零或小于零55.在理想气体的放热过程中,若工质温度上升,则其膨胀功一定A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不一定第四章5.理想气体等温过程中吸入的热量对外做的功量A.大于 B.等于 C .小于 D.无法确定8.在定温过程中,技术功是膨胀功的倍A.0 B.1 C.k D.29.在定温过程中,空气吸收的热量有转化为内能增加量A.0 B.50%- C.86.3% D.100%10.在定温过程中,空气吸收的热量有转化为对外做功量A.28.6% B.50% C.71.4% D.100%17.理想气体工质的放热、膨胀过程,该多变过程的多变指数A.n<0 B.0<n<l C.1<n<k D.n>k18.理想气体工质的压缩、降温、降压过程,该多变过程的多变指数A.n<0 B.0<n<l C.1<n<k D.n>k20.在多变指数n=0.4的多变过程中,空气吸收的热量有转化为对外做功量 A.28.6% B.40% C.71.4% D.100%21.理想气体过程方程为pv n=常数,当n=0时,其热力过程是A.等容过程B.等压过程 C.等温过程 D.绝热过程22.理想气体过程方程为pv n=常数,当n= k(绝热指数)时,其热力过程是A.等容过程 B.等压过程 C.等温过程 D.绝热过程23.理想气体绝热过程的比热容为A.cv B.cpC.∞ D.零24.理想气体定温过程的比热容为A.cv B.cpC.∞ D.零31.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热压缩,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度降低 D.气体吸热,温度升高34.对理想气体,下列过程的比容是减少的A.绝热压缩 B.绝热膨胀 C.定压加热 D.定温加热37.在p-v图上,更陡一些,在T-s图上,更陡一些A.绝热线/定容线 B.绝热线/定压线 C.定温线/定容线 D.定温线/定压线38.下列哪种情况气体的内能减少A.绝热压缩B.绝热膨胀 C.定温膨胀 D.定温压缩39.下列哪种情况气体的内能增加A.绝热压缩 B.绝热膨胀 C.定温膨胀 D.定温压缩40.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热压缩,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度降低 D.气体吸热,温度升高41.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热膨胀,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度升高 D.气体吸热,温度升高42.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体放热,压强增大 B.气体放热,温度不变C.定温放热,压强增大D.定温压缩,气体吸热第五章129.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是A.混合加热循环 B.定容加热循环 C.定压加热循环 D.卡诺循环130.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是A.柴油机工作循环 B.二次回热循环 C.逆卡诺循环 D.蒸汽动力循环133.热力学第二定律并没有阐明能量转换的A.条件 B.限度 C.速度 D.方向134.工质经卡诺循环后又回到初始状态,其内能A.增加 B.减少C.不变 D.增加或减少135.卡诺循环的热效率仅与下面哪项有关A.高温热源的温度B.高温热源的温度和低温热源的温度C.低温热源的温度D.高温热源的温度和低温热源的温度及工质的性质122.用热泵给房间供暖,经济性比用电炉直接取暖A.好B.坏 C.相等 D.不一定136.提高制冷系数的最佳措施是A.提高冷凝温度,降低蒸发温度 B.提高冷凝温度,提高蒸发温度C.降低冷凝温度,提高蒸发温度 D.降低冷凝温度,降低蒸发温度137.从逆卡诺循环可以看出,同时提高蒸发温度和冷凝温度可以制冷系数 A.降低 B.提高 C.不改变 D.无法确定138.理想气体在高温热源温度TH 和低温热源温度TL之间的逆向卡诺循环的制冷系数为A.(TH +TL)/THB.TH/(TH- TL) C.TL/(TH- TL) D.(TL-TH)/TH139.理想气体在高温热源温度TH 和低温热源温度TL之间的卡诺循环的热效率为A.(TH -TL)/THB.TH/(TH- TL) C.TL/(TH- TL) D.(TL-TH)/TL142.热力学第二定律可以这样表述A.热能可以百分之百的转变为功B.热能可以从低温物体自动地传递到高温物体C.使热能全部而且连续地转变为机械功是不可能的D.物体的热能与机械功既不能创造也不能消灭143.下述哪一机械的工作原理是逆卡诺循环的应用A.蒸汽机 B.热机 C.锅炉 D.制冷装置145.卡诺循环是由哪两种过程组成的A.等温过程和定压过程 B.等温过程和定容过程C.等温过程和绝热过程 D.绝热过程和定容过程146.逆卡诺循环是在哪一个过程从外界吸热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程147.理想气体绝热过程中,工质的熵的变化量A.大于零 B.小于零 C.等于零D.大于等于零148.卡诺循环热效率的范围是A.大于1 B.大于零,小于1 C.大于零 D.小于零149.逆卡诺循环制冷系数的范围是A.大于1 B.大于零,小于1 C.大于零 D.小于零153.卡诺循环的热效率与工质性能的优劣有直接关系,该说法A.完全正确 B.有一定道理C.完全错误 D有可能对167.卡诺循环是在哪一个过程从外界吸热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程168.逆卡诺循环是在哪一个过程向外界放热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程169.卡诺循环包括哪四个热力过程A.定容加热,定容放热,绝热膨胀,绝热压缩B.定温加热,定温放热,绝热膨胀,绝热压缩C.可逆定温加热,可逆定温放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩D.可逆定压加热,可逆定压放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩170.提高循环热效率的不正确的途径是A.尽量提高高温热源温度B.尽量降低低温热源温度C.尽可能使实际的热力循环接近理想卡诺循环D.尽量增大各种传热温差171.提高循环热效率的不正确的途径是A.尽量提高高温热源温度 B.尽量降低低温热源温度C.尽量减少各种摩擦损失D.尽量减小高低温热源温差第七章1.沸腾是指A.从液态物质转变为气态物质的过程 B.从气态物质转变为液态物质的过程C.在液体表面发生的汽化现象 D.在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象2.蒸发是指A.从液态物质转变为气态物质的过程 B.从气态物质转变为液态物质的过程C.在液体表面发生的汽化现象 D.在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象3.在任何温度下,由液态物质转变为气态物质的过程,称为A.汽化 B.蒸发 C.沸腾, D.A+B4.由气态物质转变为液态物质的过程称为A.结露 B.液化 C.凝结D.B或C5.饱和水蒸气和饱和水的混合物称为A.未饱和水B.湿蒸汽 C.过热蒸汽 D.干饱和蒸汽6.湿蒸汽的状态由决定A.温度与压力B.压力与干度 C.过热度与压力 D.过冷度与温度7.液面上饱和蒸汽压力所对应的沸腾温度称为A.露点 B.饱和温度 C.沸点 D.B或C8.要确定过热蒸汽的参数,除了知道其温度外,还必须知道其A.压力 B.温升 C.干度 D.过冷度9.要确定未饱和水的参数,除了知道其压力外,还必须知道其A.温度 B.温升 C.干度 D.过热度10.要确定饱和水的参数,除了知道其温度外,还需要知道其A.压力 B.过热度 C.干度D.不再需要12.在水蒸气的T-s图中,饱和蒸汽线右上方的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区13.在水蒸气的p-v图中,零度水线左侧的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区D.固体状态区14.过热蒸汽的过热度等于A.过热蒸汽温度 B.饱和温度 C.A+B D.A-B16.干度x=0的工质是指,A.未饱和液B.饱和液 C.湿饱和液 D.过热蒸汽17.干度x=l的工质是指A.饱和液 B.饱和蒸汽 C.湿饱和液 D.过热蒸汽22.水在定压汽化过程中,若其温度等于该压力下的饱和温度,则其处于状态A.饱和水 B.湿蒸汽 C.饱和蒸汽 D.或A或B或C25.某温度和压力下的过冷水,其温度其压力下的饱和温度,其压力其温度下的饱和压力、A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于 D.小于/小于31.在水蒸气的p-v图中,饱和水线和饱和蒸汽线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区32.在水蒸气的p-v图中,零度水线和饱和水线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区37.水在汽化过程中,若其压力高于其温度的饱和压力,则其处于状态A.过冷水 B.饱和水 C.饱和蒸汽 D.过热蒸汽38.水在汽化过程中,若其压力小于其温度的饱和压力,则其处于状态A.过冷水 B.饱和水 C.饱和蒸汽D.过热蒸汽39.水在密闭容器中定压加热汽化时,当最后一滴水也变成蒸汽时,这时容器内的蒸汽称为A.饱和蒸汽 B.未饱和蒸汽 C.过热蒸汽 D.过饱和蒸汽40.某温度和压力下的过冷水,其压力其温度下的饱和压力,其温度其压力下的饱和温度A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于 D.小于/小于41.在水蒸气的T-s图中,零度水线和饱和水线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区45.水的定压汽化过程经历了除以外的三个阶段A.定压升温阶段 B.定压预热阶段 C.定压汽化阶段 D.定压过热阶段52.不存在200 ℃的水,只存在200℃的水蒸气,此说法A.正确 B.错误 C.有一定道理 D.无法确定63.在压力为0.5 MPa时,饱和水的比焓为640.1 kJ/kg,饱和水蒸气的比焓为2748.1kJ/kg。
(完整版)工程热力学期末复习题答案
江苏科技大学《工程热力学》练习题参照答案第一单元一、判断正误并说明原因:1.给理想气体加热,其热力学能老是增添的。
错。
理想气体的热力学能是温度的单值函数,假如理想气体是定温吸热,那么其热力学能不变。
1.丈量容器中气体压力的压力表读数发生变化必定是气体热力状态发生了变化。
错。
压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。
所以压力表读数发生变化能够是气体的发生了变化,也能够是大气压力发生了变化。
2.在张口系统中,当进、出口截面状态参数不变时,而单位时间内流入与流出的质量相等,单位时间内互换的热量与功量不变,则该系统处在均衡状态。
错。
系统处在稳固状态,而均衡状态要求在没有外界影响的前提下,系统在长时间内不发生任何变化。
3.热力系统经过随意可逆过程后,终态 B的比容为 v B大于初态 A 的比容 v A,外界必定获取了技术功。
错。
外界获取的技术功能够是正,、零或负。
4.在朗肯循环基础上推行再热,能够提升循环热效率。
错。
在郎肯循环基础上推行再热的主要利处是能够提升乏汽的干度,假如中间压力选的过低,会使热效率降低。
6.水蒸汽的定温过程中,加入的热量等于膨胀功。
错。
因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数,所以水蒸汽的定温过程中,加入的热量其实不是所有用与膨胀做功,还使水蒸汽的热力学能增添。
7.余隙容积是必要的但又是有害的,设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。
对。
余隙容积的存在降低了容积效率,防止了活塞随和门缸头的碰撞,保证了设施正常运行,设计压气机的时候应尽可能降低余容比。
8.内燃机定容加热理想循环热效率比混淆加热理想循环热效率高。
错。
在循环增压比同样吸热量同样的状况下,定容加热理想循环热效率比混淆加热理想循环热效率高;但是在循环最高压力和最高温度同样时,定容加热理想循环热效率比混淆加热理想循环热效率低。
9.不行逆过程工质的熵老是增添的,而可逆过程工质的熵老是不变的。
错。
熵是状态参数,工质熵的变化量仅与初始和终了状态有关,而与过程可逆不可逆没关。
《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。
工程热力学期末试题及答案
工程热力学期末试卷建筑环境与设备工程专业适用(闭卷,150分钟)班级姓名学号成绩一、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?2.3.14.5.,则上式可以简化为: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。
7.高、低温热源的温差愈大,卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大,愈有利?试证明你的结论。
答:否,温差愈大,卡诺制冷机的制冷系数愈小,耗功越大。
(2分)证明:TTw q T T T R∆==-=22212ε,当2q 不变,T ∆↑时,↑w 、↓R ε。
即在同样2q 下(说明得到的收益相同),温差愈大,需耗费更多的外界有用功量,制冷系数下降。
(3分)8.一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ,若两过程中热源温度均为r T 。
试证明系统在可逆过程中吸收的热量多,对外做出的膨胀功也大。
答:经历可逆或不可逆定温过程后,按题给两种情况下过程的初、终状态相同,因而系统的熵变相同。
由系统的熵方程g f s s s +=∆,对于可逆过程其熵产为零,故热熵流将大于不可逆过程。
可见,可逆过程的热量将大于不可逆过程;(3分)1. (图中请12答:(1)2.-2是不可逆1.面积为,解:即其中:)/(10006010603s J Q -=⨯-=∙将以上数据代入式(a ),可得压气机所消耗的功率为:2.在高温环境中有一容器,A 侧装有2 kg 氮气,压力为0.07MPa ,温度为67℃;B 侧装有8 kg 氮气,压力为0.1MPa ,温度为17℃,。
A 和B 的壁面均为透热壁面,它们之间用管道和阀门相连,见附图。
现打开阀门,氮气由B 流向A 。
工程热力学课后习题作业及答案解析(第五版)
工程热力学课后习题作业及答案解析(第五版)2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ∙(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v1=ρ=1.253/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m /32-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的CO 2的质量。
当地大气压B =101.325kPa 。
解:热力系:储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11(1)B p p g +=22(2)27311+=t T (3)27322+=t T (4)压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少?解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg 2-6空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3m 3,充入容积8.5m 3的储气罐内。
工程热力学复习资料期末考试专业
工程热力学习题集(含答案)第五版的很全的1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界.外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面.绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态.平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡.压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)
工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ∙(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3 v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m /3 2-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B =101.325 kPa 。
解:热力系:储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量 压送后储气罐中CO2的质量 根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22(2) 27311+=t T(3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学期末试卷及答案
工程热力学期末试卷及答案一(是非题三(填空题(10分)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。
() 1(理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围___ 2(闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 2(______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。
() 2(蒸汽的干度定义为_________。
3(水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度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为__________。
k,14(理想气体的多变比热公式为_________ k,,Tp225(采用Z级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ ,,() ,,,四、名词解释(每题2分,共8分) Tp,,111(卡诺定理: 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2((理想气体结果与所取系统的形式无关。
() 3(水蒸气的汽化潜热 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。
5(含湿量 () 五简答题(8分) x,17(对于过热水蒸气,干度() ttdwet、温度,试用H—d图定性的1.证明绝热过程方程式2.已知房间内湿空气的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,但最确定湿空气状态。
多增大到临界流量。
() 六(计算题(共54分) 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() 1(质量为2kg的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0.5MPa降至0.1MPa,温tdd10(已知露点温度、含湿量即能确定湿空气的状态。
() 度从162?降至27?,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66.8kJ。
试求该理想气体c二(选择题(10分) cp,vpT,sV的定值比热容和[kJ/(kg?K)],并将此多变过程表示在图和图上1(如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()B。
工程热力学期末考试试题
建筑环境与设备工程专业一、选择题(每小题3分,共分)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( B )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 )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( B )A.q=0B. Wt=WC. Wt>WD. Wt<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( B )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( C )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( C )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( C )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( A )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9._________过程是可逆过程。
( C )A.可以从终态回复到初态的B.没有摩擦的C.没有摩擦的准平衡D.没有温差的10.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=011 Q.闭口系能量方程为( D )A. +△U+W=0B.Q+△U-W=0C.Q-△U+W=0D.Q-△U-W=012.气体常量Rr( A )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13.理想气体的是两个相互独立的状态参数。
工程热力学第五版习题答案
工程热力学第五版习题答案第四章4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ ,其容积增大为1102v v =,压力降低为8/12p p =,设比热为定值,求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。
解:热力系是1kg 空气过程特征:多变过程)10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n =0.9 因为T c q n ?=内能变化为R c v 25==717.5)/(K kg J ? v p c R c 5727===1004.5)/(K kg J ?=n c ==--v vc n kn c 51=3587.5)/(K kg J ? n v v c qc T c u /=?=?=8×103J膨胀功:u q w ?-==32 ×103J 轴功:==nw w s 28.8 ×103J焓变:u k T c h p ?=?=?=1.4×8=11.2 ×103J熵变:12ln 12ln p p c v v c s v p +=?=0.82×103)/(K kg J ? 4-2有1kg 空气、初始状态为MPa p 5.01=,1501=t ℃,进行下列过程:(1)可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=;(2)不可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=,K T 3002=;(3)可逆等温膨胀到MPa p 1.02=;(4)可逆多变膨胀到MPa p 1.02=,多变指数2=n ;试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化,并将各过程的相对位置画在同一张v p -图和s T -图上解:热力系1kg 空气(1)膨胀功:])12(1[111kk p p k RT w ---==111.9×103J熵变为0(2))21(T T c u w v -=?-==88.3×103J12ln12lnp p R T T c s p -=?=116.8)/(K kg J ? (3)21ln1p p RT w ==195.4×103)/(K kg J ? 21lnp p R s =?=0.462×103)/(K kg J ? (4)])12(1[111nn p p n RT w ---==67.1×103Jnn p p T T 1)12(12-==189.2K12ln 12lnp p R T T c s p -=?=-346.4)/(K kg J ?4-3 具有1kmol 空气的闭口系统,其初始容积为1m 3,终态容积为10 m 3,当初态和终态温度均100℃时,试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ∙(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B =101.325 kPa 。
解:热力系:储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学-第五版-复习资料期末考试复习资料
工程热力学习题集(含答案)第五版的很全的1。
基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境.闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面. 绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等.基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
工程热力学期末试卷及答案
工程热力学期末试卷及答案一.是非题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()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()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、含湿量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()。
(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小段,其流速、流量变化为()。
流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加流速不变,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)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)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.()过程是可逆过程。
(A).可以从终态回复到初态的(B).没有摩擦的(C).没有摩擦的准静态过程(D).没有温差的三.填空题(10分)1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________2.蒸汽的干度定义为_________。
3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。
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:()。
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工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用(闭卷,150分钟)班级 姓名 学号 成绩一、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 303.95kJ 3. 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△SW =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自由膨胀12iso T T R S S S S S ∆=∆+∆+∆+∆W121200ISO Q Q S T T -∆=+++R 0S ∆=iso 0S ∆=,则上式可以简化为: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 。
7. 高、低温热源的温差愈大,卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大,愈有利?试证明你的结论。
答:否,温差愈大,卡诺制冷机的制冷系数愈小,耗功越大。
(2分)证明:TTwqTTTR∆==-=22212ε,当2q不变,T∆↑时,↑w、↓Rε。
即在同样2q下(说明得到的收益相同),温差愈大,需耗费更多的外界有用功量,制冷系数下降。
(3分)8.一个控制质量由初始状态A分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B,若两过程中热源温度均为rT。
试证明系统在可逆过程中吸收的热量多,对外做出的膨胀功也大。
答:经历可逆或不可逆定温过程后,按题给两种情况下过程的初、终状态相同,因而系统的熵变相同。
由系统的熵方程gfsss+=∆,对于可逆过程其熵产为零,故热熵流将大于不可逆过程。
可见,可逆过程的热量将大于不可逆过程;(3分)由热力学第一定律,wuq+∆=,因过程的初、终状态相同,热力学能变化∆u相同,故可逆与不可逆两种情况相比,可逆过程的过程功亦较大。
(2分)二、作图题:(每小题5分,共10分)1.试在所给参数坐标图上定性地画出理想气体过点1的下述过程,分别指出该过程的过程指数n应当在什么数值范围内(图中请标明四个基本过程线):1)压缩、升温、吸热的过程2)膨胀、降温、吸热的过程。
pvTspvTs答: (1)k n >; (2) k n <<1评分:四条基本线(2分)两条曲线(2分)n 取值(1分)2. 如图所示T -s 图上理想气体任意可逆过程1-2的热量如何表示?热力学能变化量、焓变化量如何表示?若过程1-2是不可逆的,上述各量是否相同?(请写出简明的作图方法。
)答:对可逆过程,热量为面积1-m-k-2-1,热力学能变化量为面积1-m-n-2v -1,焓变化量为1-m-g-2p -1。
对不可逆过程,热量无法表示,热力学能和焓变化量相同TsT三、计算题:(共50分)1. 压气机在95 kPa 、25 ℃的状态下稳定地以340 m 3/min 的容积流率吸入空气,进口处的空气流速可以忽略不计;压气机排口处的截面积为0.025 m 2,排出的压缩空气的参数为200 kPa 、120 ℃。
压气机的散热量为60 kJ/min 。
已知空气的气体常数Rg=0.287 kJ/(kg.K),比定热容c V =0.717 kJ/(kg.K),求压气机所消耗的功率。
(16分) 解:以压气机中空气为研究对象,其稳定工况的能量方程为0)2()2(22221211=++-+++-∙∙∙∙m gz c h m gz c h W Q sh即∙∙∙∙++-+++=m gz c h m gz c h Q W sh)2()2(22221211 (a )其中:)/(10006010603s J Q -=⨯-=∙)/(2944.660340)25273(2871095311s kg T R V p m g =⨯+⨯⨯==∙∙mz s m c 0/01=∆≈)/(0.95380)25120()717273()/(99.141025.010200)120273(2872944.6123222222s J T c h h h s m A p T mR A m c p g =-⨯+=∆=-=∆=⨯⨯+⨯⨯===∙∙ρ 将以上数据代入式(a ),可得压气机所消耗的功率为:)/(10648.6)299.1410.95380(2944.6100052s J W sh ⨯-=--⨯+-=∙2. 在高温环境中有一容器,A 侧装有2 kg 氮气,压力为0.07 MPa ,温度为67℃; B 侧装有8 kg 氮气,压力为0.1 MPa ,温度为17℃,。
A 和B 的壁面均为透热壁面,它们之间用管道和阀门相连,见附图。
现打开阀门,氮气由B 流向A 。
氮气可视为理想气体,已知气体常数R g,N2 = 297 J/(kg·K),过程中的平均定容比热容c v = 0.742 kJ/( kg·K),若压力平衡时容器中气体温度为t 2 = 40℃,试求:⑴平衡时终压力P 2;⑵吸热量Q ;⑶气体的熵变。
(18分) 解:⑴容器A 和B 的容积分别为361A 1A g A A m 8851.21007.03402972=⨯⨯⨯==P T R m V 361B 1B g B B m 8904.6101.02902978=⨯⨯⨯==P T R m V (4分) 取A+B 中的气体为系统(CM ),m = m A + m B = 2 +8 =10 kgV = V A + V B = 2.8851 + 6.8904 = 9.7755 m 3(2分)终态时的气体压力MPa 0951.07755.9313297102g 2=⨯⨯==VT mR P (2分)⑵按题给,系统不对外作功,有kJ46.96222646.2322)29083402(742.0313742.010)(B1B A1A v 2v =-=⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=∆=T m T m c T mc U Q (5分) ⑶原在A 中的氮气熵变(2分)N 2 8 kg 0.1 MPa 17 ℃N 22 kg 0.07MPa 67℃kJ/K 3540.0)07.00951.0297ln .06727340273039ln .1(2)P P ln R T T lnc (m S A 2g A 2p A A -=-++⨯=-=∆ 原在B 中的氮气熵变(2分)kJ/K 7538.0)1.00951.0297ln .01727340273039ln .1(2)P P ln R T T lnc (m S B 2g B 2p B B =-++⨯=-=∆ 全部氮气的熵变kJ/K 3998.07538.03540.0S S S B A =+-=∆+∆=∆(1分)3. 将100 kg 温度为30 ℃的水与200 kg 温度为80 ℃的水在绝热容器中混合,假定容器内壁与水之间也是绝热的,且水的比热容为定值,取K)kJ/(kg 187.4⋅=c ,环境温度为17 ℃。
求混合过程导致的可用能损失?(16分)解:以绝热熔器内水为研究对象,由其能量方程可得cT m m cT m cT m )(212211+=+可得Km m T m T m T 33.336200100353200303100212211=+⨯+⨯=++=水的混合过程的熵变为g f S S S +=∆由于绝热0=f S)/(186.335333.336ln 187.420030333.336ln 187.4100ln ln2211K kJ T Tc m T T c m S S g =⨯+⨯=+=∆=混合过程的做功能力的损失为)(94.923186.32900kJ S T I g =⨯==。