工程热力学北交大期末考试试题.
工程热力学期末试卷及答案
1 / 6工程热力学期末试卷及答案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kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=（）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1>x （）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d t、含湿量d 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（）.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__________.4．理想气体的多变比热公式为_________5．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） 1．卡诺定理： 2．．理想气体3．水蒸气的汽化潜热 5．含湿量五简答题（8分）1.证明绝热过程方程式2.已知房间内湿空气的d t 、wet t温度，试用H —d 图定性的确定湿空气状态.六．计算题（共54分）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.试求该理想气体的定值比热容p c 和V c [kJ/(kg ·K)]，并将此多变过程表示在v p -图和s T -图上（图上先画出4个基本热力过程线）.（14分）2．某蒸汽动力循环.汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar ，t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20℃,试求：汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率（15分）3．压气机产生压力为6bar ，流量为20kg/s 的压缩空气，已知压气机进口状态1p =1bar ，1t =20℃，如为不可逆绝热压缩，实际消耗功是理论轴功的1.15倍，求压气机出口温度2t 及实际消耗功率P .（已知：空气p c =1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)）.（15分）4．一卡诺循环，已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ ，试2 / 6求：（A ）循环的作功量.（B ）排放给冷源的热量及冷源熵的增加.(10分) 一．是非题（10分）1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、√9、×10、× 二．选择题（10分） 1、B 2、A3、A4、A5、C 三．填空题（10分） 1、大于0，小于;2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量3、小，大，04、1nv n c c n κ-=- 5、βi =（P Z+1/P 1）1/Z四、名词解释（每题2分，共8分）卡诺定理：1．所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等，与采用哪种工质无关.2．在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环.理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身的体积可以忽略，而分子间平均距离很大，分子间相互吸引力小到可以忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型.水蒸气的汽化潜热：将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量.相对湿度：湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值，称为相对湿度ϕ.五简答题（8分）1、证明：据能量方程：由于pvTR=，代入上式得即或整理得出上式即为绝热过程方程式.2、答：在h —d 图上，沿温度值为wet t的温度线，与相对湿度线100%ϕ=交于一点a ，从a 点沿等焓线与温度值为t 的温度线交于一点b ，b 点几位室内空气状态参数.如右图所示.六．计算题（共54分）1、p c =1.2437kJ/（kg •K ）和V c=0.9567kJ/（kg •K ） 2、背压为0.275MPa ，出口流速12526.3kg/s3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.6614、功量：1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K 一．是非题（10分）1．系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力3 / 6性质不随时间而变化的状态.（）2．不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差. （）3．工质经历一可逆循环，其∮ds=0，而工质经历一不可逆循环，其∮ds ＞0.（） 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kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=（）5．对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用.（） 6．对于过热水蒸气，干度1>x（）7．在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：sur sys E E +=恒量，△S sys +△S sur =恒量.（）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路径有关的过程量（） 10．在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同.（） 二．选择题（10分）1．湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________ （A ）△U=0（B ）△U ＞0（C ）△U ＜0（D ）△U ＜0或△U ＞02．压气机压缩气体所耗理论轴功为_________（A ）pdv 12⎰（B ）d pv ()12⎰（C ）pdu 12⎰＋p 1v 1－p 2v3．多级（共Z 级）压气机压力比的分配原则应是_________ （A ）βi=（PZ+1+P1）/Z （B ）βi=（PZ+1/P1）1/Z （C ）βi=PZ+1/P1（D ）βi=（PZ+1/P1）/Z 4．工质熵减少的过程_________ （A ）不能进行（B ）可以进行 （C ）必须伴随自发过程才能进行5．闭口系统功的计算式W=U1－U2_________ 适用于可逆与不可逆的绝热过程. 只适用于绝热自由膨胀过程. 只适用于理想气体的绝热过程. 只适用于可逆绝热过程. 三．填空题（10分）1．理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_________；多变指数n=±∞， 系统与外界传热量q=_________.2．卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程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__________.4．在T —S 图上，定压线的斜率是_________；定容线的斜率是_________ 5．理想气体音速的计算式：_________，马赫数的定义式为：_________ 四、名词解释（每题2分，共8分） 1．孤立系统4 / 62．焓3．热力学第二定律及数学表达式 5．相对湿度 五简答题（8分）1.闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ ／K ，问这一过程 能否实现，为什么2.已知房间内湿空气的t 、wett 温度，试用H —d 图定性的确定湿空气状态.六．计算题（共54分）1．空气的初态为p1=150kPa ，t1=27℃，今压缩2kg 空气，使其容积为原来的41.若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种情况下的终态参数，过程热量、功量以及内能的变化，并画出p-v 图，比较两种压缩过程功量的大小.（空气：pc =1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）2．某热机在T1=1800K 和T2=450K 的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ ，试计算：（A ）循环的最大功？（B ）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ，在过程中与低温热源的温差为50K ，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C ）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ ，则热机的热效率是多少？（14分）3．已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg·K 和k=1.36，并以流量m=45kg/s 流经一喷管，进口p1=1bar 、T1=1100K 、c1=1800m/s.喷管出口气体的压力p2=0.343bar ，喷管的流量系数cd=0.96；喷管效率为η=0.88.求合适的喉部截面积、喷管出口的截面积和出口温度.（空气：p c=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分） 一．是非题（10分）1、√2、√3、×4、×5、√6、×7、×8、√9、×10、√ 二．选择题（10分） 1、B2、C3、B4、B5、A 三．填空题（10分） 1、功W;内能U2、定温变化过程，定熵变化3、小，大，04、对数曲线，对数曲线5、a ==c M a =四、名词解释（每题2分，共8分）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的系统.焓：为简化计算，将流动工质传递的总能量中，取决于工质的热力状态的那部分能量，写在一起，引入一新的物理量，称为焓.热力学第二定律：克劳修斯(Clausius)说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法：不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机. 相对湿度：湿空气的绝对湿度vρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值，称为相对湿度ϕ. 五简答题（8分） 1、答：能实现对于可逆过程的熵有：qdsTδ=，则系统从热源取热时的可能达到的最小熵增为：5 / 6500 1.67/300kJ ds kJ k K=，20/ 1.67/s kJ k kJ k ∆=>，因此该过程是可以实现的.2、答：在h —d 图上，沿温度值为wet t 的温度线，与相对湿度线100%ϕ=交于一点a ，从a 点沿等焓线与温度值为t 的温度线交于一点b ，b 点几位室内空气状态参数.如右图所示.六．计算题（共54分） 1．解：1、定温压缩过程时： 据理想气体状态方程：pV mRT= 可知初状态下体积：31320.287(27273)114815010mRT V m p-⨯⨯+===⨯据：112212p V p V T T =，定温过程，即21T T =，且32112874V V m ==，因此有1211244150600Vp p p kPa V ===⨯=即定温压缩终态参数为：2300T K =，32287V m =，2600p kPa =等温过程，内能变化为零，即：0U kJ ∆=压缩功：12150ln20.287300ln 238.7600p WmRT kJ p ==⨯⨯⨯=-据热力学第一定律：Q U W =∆+该过程放出热量：238.7Q WkJ ==-2、可逆绝热压缩过程： 同样可知：32112874V V m == 据绝热过程方程式：1122k kp v p v =1.41212()15041044.7kv p p kPa v ==⨯= 据：12112()k k T v T v -=，可知：1 1.411 1.4212()(27273)4445.8k k v T T K v --==+⨯=即可逆绝热压缩终态参数为：32287V m =，21044.7p kPa =，2445.8T K=因为该过程为可逆绝热压缩，因此：0Q =kJ内能变化为：6 / 621()(1.0040.287)(445.8300)104.5v U c T T kJ∆=-=-⨯-=工程热力学期末试卷及答案2．解：（A ）按照卡诺循环时，热效率为：2114501175%1800T W Q T η==-=-= 能够达到的最大的功为：1100075%750W Q kJ η==⨯=（B ）工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ，在过程中与低温热源的温差为50K 的情况下：211450501170.6%1800100T W Q T η+==-=-=- 转变的功为：1100070.6%706W Q kJ η==⨯=3．答案：喉部截面积321.0=c f m 2，喷管出口的截面积20.438f =m 2，出口截面处气体的温度为828.67K。
《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。
工程热力学期末试卷及答案
精品一．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kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=（）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1>x （）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d t、含湿量d 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（）。
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_________。
工程热力学期末考试试题
一、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=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力p g=0.28M P a2.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=0 B. Wt=W C. Wt>W D. 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kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=（） 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1>x （）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d t 、含湿量d 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（）。
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_________。
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.就是⾮题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kk p p T T 11212-=()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,则⼯质熵的变化就是⼀样的。
()7.对于过热⽔蒸⽓,⼲度1>x ()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、流动功与技术功都就是与过程的路径有关的过程量()10.已知露点温度d t、含湿量d 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 与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()。
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)与(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,其结果只能就是()。
(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.()过程就是可逆过程。
(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_________。
工程热力学期末复习题答案
《工程热力学》练习题参考答案第一单元一、判断正误并说明理由:1. 给理想气体加热，其热力学能总是增加的。
错。
理想气体的热力学能是温度的单值函数，如果理想气体是定温吸热，那么其热力学能不变。
1. 测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一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。
可以是气体的发生了变化，也可以是大气压力发生了变化。
2. 在开口系统中，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，单位时间内交换的热量与功量不变，则该系统处在平衡状态。
错。
系统处在稳定状态，而平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. 热力系统经过任意可逆过程后，终态 B 的比容为V B 大于初态A 的比容V A ,外界一定获得了技术功。
4. 在朗肯循环基础上实行再热，可以提高循环热效率。
错。
在郎肯循环基础上实行再热的主要好处是可以提高乏汽的干度,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，加入的热量并不是全部用与膨胀做功，还使水蒸汽的热力学能增加。
7.余隙容积是必需的但又是有害的，设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。
余隙容积的存在降低了容积效率，避免了活塞和气门缸头的碰撞，保证了设 备正常运转，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。
&内燃机定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高。
所以压力表读数发生变化错。
外界获得的技术功可以是正，、零或负。
如果中间压对。
错。
在循环增压比相同吸热量相同的情况下， 定容加热理想循环热效率比混合加 热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度相同时， 定容加热理想循环热效率比 混合加热理想循环热效率低。
9.不可逆过程工质的熵总是增加的，而可逆过程工质的熵总是不变的。
错。
熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态相关，而与过程可逆不可逆无关。
《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：（）。
工程热力学期末复习题1答案
2）工质膨胀、降温、放热。
4．在p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3，
并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小。
：
1-2过程功为正，热量为负，初态热力学能大于终态热力学能
1-3过程功伟负，热量为正，初态热力学能小于终态热力学能
9.答：在定容线上
dTT
dsC
V
，而在定压线上
dTT
dsC
P
7．工质在压力p1下被吸入气缸，可逆压缩至p2(p1＜p2)，然后排出气缸，试在
p－v图上表示出此工作过程的膨胀功和技术功，并说明技术功和膨胀功之间的
关系。
7答：其1-2-3-4-1为技术功wt
1-2-5-6-1为膨胀功w
Δ（pv）=δw-δwt
q
1
380
980
=38.8%
（2）
Ⅰ、工质吸热过程
熵流为
s
f
1
q
1
T
1
980
1000
=0.98 kJ/(kg·K)
该过程熵变为
sss=1.0kJ/(kg·K)
1f1g1
则熵产为
s1s1s11.00.98=0.02kJ/(kg·K)
gf
Ⅱ、工质放热过程
熵流为
s
f
2
q
2
T
2
600
300
=－2kJ/(kg·K)
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 =cvd 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。
工程热力学期末考试试题
工程热力学期末考试试题1.如果已知工质的绝对压力P为0.18MPa，环境压力Pa为0.1MPa，那么测得的压差为表压力pg为0.08MPa。
2.在简单可压缩热力系的准平衡过程中，如果工质压力降低，那么技术功为正。
3.理想气体可逆定温过程的特点是热量变化q为0，即系统内部没有热量的交换。
4.如果从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，那么不可逆途径的△S等于可逆过程△S。
5.经历绝热节流过程后，饱和蒸汽会变为湿蒸汽。
6.在绝热节流过程中，节流前、后稳定截面处的流体熵会增加。
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，如果喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数会变化为流速不变，流量增大。
8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经绝热压缩过程气体终温最高。
9.没有摩擦的准平衡过程是可逆过程。
10.绝对压力p、真空pv、环境压力Pa间的关系为pa- pv- p=0.11.闭口系能量方程为Q- △U- W=0.12.气体常量Rr与气体种类有关，与状态无关。
13.理想气体的两个相互独立的状态参数是温度与熵。
14.已知一理想气体可逆过程中，wt=w，此过程的特性为定压。
15.当压力为p时，饱和水的熵为s′，干饱和蒸汽的熵为s″。
当湿蒸汽的干度为0s>s″。
16.在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B，即dh=vdp。
17.饱和湿空气的相对湿度为1，即选项B。
18.湿空气的焓h为选项D，即1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和。
多项选择题：1.单位物量的理想气体的热容与温度、气体种类、物量单位、过程性质有关，选项为ACDE。
2.卡诺循环是理想化、两个定压、两个绝热过程组成、效率最高、可逆的循环。
选项为AD。
3.水蒸汽h-s图上的定压线在湿蒸汽区为曲线，在过热蒸汽区为直线，选项为AD。
4.理想气体经绝热节流后，前后稳定截面上的比体积和焓相等，选项为BD。
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。
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北京交通大学《工程热力学》期末试题填空题(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___孤立系____。
2.在国际单位制中温度的单位是___开尔文(K)____。
3.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为___－ws=h2－h1 或 －wt=h2－h1____。
4.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量的大小为2H m __小于_____2O m 。
5.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t2>t1时，212t t t 0CC 与的大小关系为___221t 0t t CC >____。
6.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量Mi ，则各组元气体的摩尔分数χi 为___∑=ωωn1i iiii M /M /____。
7.由热力系与外界发生___热量____交换而引起的熵变化称为熵流。
8.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效率为____65.29%___。
9.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受___环境____温度的限制。
1.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为___孤立__热力系。
2.热力系的储存能包括__热力学能、宏观动能、重力位能___。
3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J/(kg · k) ， 则其定值比热容cv=__650___J/(kg ·k)。
4.已知1kg 理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为Δu=__ cp(T2－T1)___。
5.定值比热容为cn 的多变过程，初温为T1,终温为T2，其熵变量Δs=_____。
6.水蒸汽的临界压力为__22.12___MPa 。
7.流体流经管道某处的流速与__当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。
8.汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了__环境温度___的限制。
9.未饱和湿空气的相对湿度值在__0 与1___之间。
1．理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_________；多变指数n=±∞， 系统与外界传热量q=_________。
2．卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程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__________。
4．在T —S 图上，定压线的斜率是_________；定容线的斜率是_________ 5．理想气体音速的计算式：_________，马赫数的定义式为：_________1、功W ; 内能U2、定温变化过程， 定熵变化3、小， 大， 04、对数曲线，对数曲线5、 a ==c M a =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__________。
4．理想气体的多变比热公式为_________5．采用Z 级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_________ 1、大于0，小于 ;2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量3、小， 大， 04、1n vn c c n κ-=-5、βi = （PZ+1 / P1）1 / Z四、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 1、理想气体: 理想气体满足克拉贝龙状态方程的气体;或者是指由相互间没有作用力的分子构成的气体,且分子本身是不占据体积的弹性质点.2、水蒸汽的临界状态：当压力高于确定的临界压力时，定压下的蒸气发生过程不再经历预热、气化和过热三个阶段，而是在温度为临界温度时连续地从液态转变为气态，这种由临界压力和临界温度确定的状态称为临界状态。
过热度：过热蒸气的温度与同压下的饱和温度之差称为过热度，单位为开尔文或摄氏度3、湿空气的绝对湿度：湿空气中水蒸气的密度，符号ρV4、湿空气的相对湿度：湿空气中水蒸气的密度ρV 与其相应温度下的最大密度ρS 之比5.熵产：不可逆过程中，不可逆因素引起的熵的变化称为熵产。
6.稳定流动：是指流体流经管道中任意点的热力状态参数及流速等均不随时间而变化的流动过程。
7.湿空气的焓：湿空气的焓值等于干空气的焓值与水蒸气的焓值之和。
8.控制质量:闭口系内包含的物质量是恒定的，这种作为研究对象的恒量物质称为控制质量。
9.热量的无效能:热源提供的热量，在环境为冷源的卡诺循环中，不能转换为功的部分。
10.水蒸汽的饱和状态:汽化和液化速率相等，成为一种汽液相变的动态平衡的状态。
11. 湿空气的含湿量:一定体积的湿空气中所含水蒸汽的质量与其中所含干空气质量的比值。
或湿空气中，每1kg 干空气中所含水蒸汽的质量。
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的系统。
焓：为简化计算，将流动工质传递的总能量中，取决于工质的热力状态的那部分能量，写在一起，引入一新的物理量，称为焓。
热力学第二定律：克劳修斯(Clausius)说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法：不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。
相对湿度：湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值，称为相对湿度ϕ。
卡诺定理：1．所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等，与采用哪种工质无关。
2．在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身的体积可以忽略，而分子间平均距离很大，分子间相互吸引力小到可以忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型。
水蒸气的汽化潜热：将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。
五、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）1.何谓水蒸汽参数座标图中的一个点、两条线、三个区域和五种状态？ 一点:临界状态点,其在水蒸汽参数座标图中的位置随工质而异;二线:饱和蒸气线(上界线):不同压力下饱和蒸气状态的连线.饱和液线(下界线):不同压力下饱和液状态的连线。
上、下界线合在一起又称为饱和线。
三区：未饱和液区（过冷液区），湿蒸气区，过热蒸气区 五态：未饱和液（过冷液），饱和液，湿饱和蒸汽，（干）饱和蒸汽，过热蒸汽 2.卡诺循环热效率表达式说明了哪三个重要问题？a.提高热源温度TH 和降低冷源温度TL 是提高两恒温热源间可逆循环热效率的根本途径与方法;b.TL=0和TH →∞是不可能的,故热机热效率恒小于100%;c.当TH=TL 时,ηC=0,说明单一热源热机是造不成的.3.平衡状态与稳定态有什么联系与区别? 平衡态是指热力系的宏观性质不随时间变化的状态。
稳定态是指热力系的状态不随时间而变化的状态。
平衡必然稳定，稳定未必平衡。
4.能量方程q=△u+w 和q=Cv △T+⎰21pdv 的适用条件有何不同? 前者：闭口系、任意工质、任意过程；后者：闭口系、理想气体、可逆过程。
5.夏天，自行车在被太阳晒得很热的马路上行驶时，为什么容易引起轮胎爆破?轮胎内气体压力为P=V MR ,T V MR rr 为常数，当T 升高时P 随之升高，容易引起爆破。
6.不可逆过程熵的变化如何计算?可以选择相同初、终状态间可逆过程熵的变化来计算。
7.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系?它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平衡状态的状态组成的过程。
它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在，可逆过程不会产生任何能量的损耗。
一个可逆过程一定是一个准平衡过程，没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。
8.理想气体状态方程有哪些常见形式?方程中的常数项与物性是否有关? 1kg 气体:pv=RrT mkg 气体:pV=mRrT 1mol 气体：pVm=RT nmol 气体：pV=nRTRr 是气体常数与物性有关，R 是摩尔气体常数与物性无关。
9.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点? 干饱和蒸汽：x=1,p=ps t=ts v=v ″,h=h ″ s=s ″湿饱和蒸汽：0<x<1,p=ps t=ts v ′<v<v ″, h ′<h<h ″, s ′<s<s ″10.何谓汽流在喷管中的临界状态?何谓临界压力比?理想气体的临界压力比与哪些因素有关?流速为当地音速(Ma=1)时的状态称为流体的临界状态。
流体临界状态的压力(临界压力)与其滞止压力的比值，称为临界压力比。
理想气体的临界压力比只与气体的物性有关(或比热比k 有关)1. 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ ／K ，问这一过程能否实现，为什么？ 1、答：能实现对于可逆过程的熵有：q ds T δ=，则系统从热源取热时的可能达到的最小熵增为：500 1.67/300kJds kJ kK =，20/ 1.67/s kJ k kJ k ∆=>，因此该过程是可以实现的。
六、计算题(第1、2题每小题6分，第3、4题每小题8分，共28分)1.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Q 、W 、△U 、△H 。
Q=mRrTln21P P =1.5×0.287×328×ln KJ1.721015.01025.066=⨯⨯W=mRrTln 21P P =Q=72.1KJ△U=mCv(T2－T1)=0 △H=mCp(T2－T1)=02. 某燃气轮机排气1.20kg/s ，温度为T1=576K,定压排入温度T0=283K 的环境；设排气的Cp=1.021KJ/(kg ·k)。
试求每小时燃气轮机的排气热量中的有效能和无效能。
每小时排气的放热量Qp:Qp=mCp(T0－T1)=3600×1.2×1.021×(283－576)=－1292341KJ/h 此热量中的有效能Qa:图2Qa=]T T ln T )T T [(mC dT )T T 1(mC Q )TT 1(m0010p 0T T p 0T T 011--=-=δ-⎰⎰=3600×1.2×1.021×［(283－576)－283ln 576283］=－405345.2KJ/h此热量中的无效能Qu:Qu=Qp －Qa=－1292341－(－405345.2)=－886995.8KJ/h3.一容积为0.2m3的储气罐，内装氮气，其初压力p1=0.5MPa ，温度t1=37。