工程热力学期中测试和答案解析

工程热力学期中测试

一、填空题（每题6分，共30分）

1、热力学中常用的状态参数有（至少列举4个）。

2、若已知工质的表压力为0.07MPa，当地大气压为0.1mpa。则工质的绝对压力为。

3、某工质在某过程中内能增加15KJ，对外作功30KJ，则此过程中工质与外界交换热量为。

4、稳定流动能量方程为，应用在换热器中，可表示为。

5、卡诺循环是由两个和两个过程所构成，其热效率表达式。

二、简答题（每题10分，共30分）

1、热量与功量有什么相同特征，区别是什么？

2、说明定压过程的过程方程式、在p-v图和T-s图上的表示、状态参数关系式

和过程功量和热量。

3、简单描述热力学第二定律和第二类永动机。

三、计算题（每题20分，共40分）

1、有一台空气涡轮机，它所应用的压缩空气的焓为310KJ/kg，而排出空气的焓为220 KJ/kg。若空气的流动为稳定流动过程，且进、出口处的流动动能及重力位能的变化不大，试求涡轮机的轴功。

2、有一气缸，其中氮气的压力为0.15MPa、温度为300K。如果按两种不同的过程变化：（1）在定压下温度变化到500K；（2）在定温下压力下降到0.1MPa，然后在定容下变化到0.15MPa及500K。设比热容为定值，试求两种过程中热力学能和熵的变化以及从外界吸收的热量。（3）在p-v图上表示出上述两题中的热力过程。（对于氮气，R g=0.2968kJ/kg*K，c v0=0.741 kJ/kg*K）

答案

一填空题

1、p v T u h s

2、0.17MPa

3、45KJ

4、q=h2-h1

5、定温绝热

二简答题

1、相同点：都是系统和外界通过边界传递的能量。

不同点：热量是物体间通过紊乱的分子运动发生相互作用而传递的能量；而功则是物体间通过有规则的微观运动或宏观运动发生相互作用而传递的能量。

2、略

3、开尔文-普朗克说法：不可能制造一种循环工作的机器，其作用只是从单一热源吸热并全部转变为功。第二类永动机：如果能够从单一热源吸热并将热全部转变成功，，则可以将储存于大气等环境中的热量转换成功，构成了第二类永动机。它并不违背热力学第一定律，而是违背了热力学第二定律。

三计算题

1、Ws=h1-h2

2、147.25KJ/kg

r1

r2

1

2

c t,

1

1

T

T

q

q

-

=

-

=

η