工程热力学习题1

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工程热力学习题集(含答案)

2
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

工程热力学1(答案)

南昌大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题（答案及评分标准）报考专业：______________________ 考试科目：工程热力学 ( )一、判断题（每题2分，共20分。

正确的打“√”，错误的打“×”）1. 水蒸气在定温过程中温度不变,则其热力学能也不变。

（×）2. 熵增加的过程即为不可逆过程。

（×）3. 不存在400℃的液态水。

（√）4. 湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。

（×）5. 经不可逆循环，系统与外界均无法恢复原状态。

（×）6. 理想气体只有取定比热容，才能满足迈耶公式。

（×）7. 闭口绝热系的熵不可能减少。

（√）8. 一切不可逆循环的热效率。

（×）9. 若收缩喷管进口截面参数不变，背压提高，则喷管流量下降。

（×）10. 从热力学角度看，用电加热取暖比用煤燃烧取暖合理，因煤的不完全燃烧会带来损失，而电能可100％地转变为热量。

（×）二、选择题（每题3分，共30分。

每个题目只有一个选项最符合题意，请将其序号填在括号内）1. 闭口系统经历一可逆变化过程，系统与外界交换功量10KJ，热量-10KJ，则系统熵变。

（ B ）A．大于0 B. 小于0 C.等于0 D.无法确定2. 可逆过程一定是（ D ）A．非平衡过程 B. 存在着损耗的准静态过程C. 等温传热过程D. 准静态过程3. 质量不可能改变的系统是( A )A．闭口系统 B. 开口系统 C. 绝热系统 D.以上全部是4. 在保温良好，门窗密闭的房间内，启动一台打开门的冰箱，经过一段时间运行，则室温将（B）A．降低 B. 升高 C. 不变 D. 不确定5. 在不可逆过程中，系统的熵（D）A．增大 B. 减少 C. 不变 D.不确定6. 适用于（B）A. 理想气体、闭口系统、可逆过程B. 理想气体、定比热容、闭口系统、可逆过程C. 任意气体、闭口系统、任意过程D. 任意气体、定比热容、闭口系统、可逆过程7. 湿空气加热，从状态1变化到状态2，其相对湿度（C）A． B. C. D.8. 某理想气体自状态1经历可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体（B）A. 压力升高、比体积增大、对外做正功、多变指数n为正；B. 压力降低、比体积增大、对外做正功、多变指数n为正；C. 压力降低、比体积减小、对外做负功、多变指数n为正；；D. 压力升高、比体积减小、对外做负功、多变指数n为负；9. 未饱和湿空气是指（A）A. 湿空气中水蒸气的分压力小于与干球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气；B. 湿空气中水蒸气的分压力小于与湿球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气；C. 湿空气的压力达到与干球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气；D. 湿空气的压力小于与湿球温度相对应的水蒸气饱和压力的空气。

工程热力学例题---精品模板

工程热力学例题1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时，吸入热量80KJ/kg,并对外做功30KJ/Kg。

(1）、过程沿adb进行，系统对外作功10KJ/kg，问系统吸热多少？(2）、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg，则系统与外界交换热量的方向和大小如何?（3）、若ua=0,ud=40KJ/Kg，求过程ad和db的吸热量。

解：对过程acb,由闭口系统能量方程式得:（1)、对过程adb闭口系统能量方程得:（2）、对b-a过程，同样由闭口系统能量方程得：即,系统沿曲线由b返回a时，系统放热70KJ/Kg。

(3)、当ua=0,ud=40KJ/Kg，由ub—ua=50KJ/Kg，得ub=50KJ/Kg，且：（定容过程过程中膨胀功wdb=0）过程ad闭口系统能量方程得：过程db闭口系统能量方程得：2。

安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h，假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了：（1）在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少？（2）把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统，假设对外界没有传热，系统内能变化多少？如何解释空气温度的升高。

解：（1)热力系：礼堂中的空气。

（闭口系统）根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0；热量来源于人体散热；内能的增加等于人体散热,(2）热力系:礼堂中的空气和人.（闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0；对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0。

空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收，导致的空气内能增加。

3。

空气在某压气机中被压缩。

压缩前空气的参数是p1=0.1MPa，v1=0。

845m³/kg；压缩后的参数是p2=0。

8MPa，v2=0.175m³/kg。

假定空气压缩过程中，1kg空气的热力学能增加146KJ,同时向外放出热量50KJ，压气机每分钟产生压缩空气10kg。

工程热力学习题(1)

3.门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面，感到凉爽。于是有人想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的，请问这种方法可行吗？在门窗紧闭的房间内安装空调后能使房间温度降低，这又是为什么呢？
答：门窗紧闭的房间视为与外界没有热量交换，可看作是绝热闭口系。当系统内部电冰箱运转时，有电功输入系统，即W为负值。因此按照闭口系能量方程有：
0UW
因此，△U为正值，即温度升高，不能达到降温的目的。
房间内安装空调器后，虽然门窗仍然紧
闭，但是由于空调器安装在窗上，通过边界向大气环境散热，此时的房间不再是绝热的，而是向外界放热，所以Q为负值。室内空调器仍旧有电功W输入系统， W为负值。
由闭口系能量方程:
QUW UQW
由于Q的绝对值大于W的绝对值，所以 △U＜0，即空气温度降低。
方程Q=△U+W，这里Q=0，W=0，
所以△U=0。即：
UAUB0
m A c V T T A m B c V T T B 0
p R AV A A TTTAp R BV B B TTTB0
TTATBpAV pA AV TB A ppB BV VB BTA
p mR m T A m B R T p A V A p B V B
答：由热力学第一定律：Q=△U+w,因为刚性容器绝热，所以Q=0，空气自由膨胀不作功，即w=0，因此，△U=0，即空气的热力学能保持不变。
若隔板上开有一个小孔，取B为热力系 2 f2 g2 zm ou th 1 c 2 2 f1 g1 z m in W i
(3)第一种情况是不可逆过程，所以从初态变化到终态不能在p-v图上表示；第二种情况是准平衡过程，所以可以用实线在p-v图上表示。

武汉大学工程热力学复习题1

工程热力学复习题第一部分选择题001.绝对压力为P ，表压力为P g 真空为P v ，大气压力为P b ，根据定义应有A ．P ＝P b - P vB ．P ＝P b - P gC ．P ＝P v -P bD ．P ＝P g - P b002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态，则此过程可属于A ．平衡过程B ．静态过程C ．可逆过程D ．准平衡过程003.有一过程，如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态，且消除了正向过程给外界留下全部影响，则此过程属于A ．平衡过程B ．准静态过程C ．可逆过程D ．不可逆过程004.物理量属于过程量。

A ．压力B ．温度C ．内能D ．膨胀功005.状态参数等同于A ．表征物理性质的物理量B ．循环积分为零的物理量C ．只与工质状态有关的物理量D ．变化量只与初终态有关的物理量006.热能转变为功的根本途径是依靠A ．工质的吸热B ．工质的膨胀C ．工质的放热D ．工质的压缩007.可逆循环在T －s 面上所围的面积表示A ．循环的吸热量B ．循环的放热量C ．循环的净功量D ．循环的净热量008.热力系储存能包括有A ．内能B ．宏观动能C ．重力位能D ．推动功009.只与温度有关的物质内部的微观能量是A ．内能B ．内热量C ．内位能D ．内动能010.构成技术功的三项能量是宏观动能增量，重力位能增量和A ．内功B ．推动功C ．膨胀功D ．压缩功011.如图所示，工质在可逆过程1～2中所完成的技术功可以可用面积A ．e+dB ．a+bC ．a+eD ．b+d012.技术功W t 与膨胀功W 的关系为A ．w t ＝w+ p 1v 1- p 2v 2.B ．w t ＝w+ p 2v 2- p 1v 1-C ．w t ＝ w+ p 1v 1D ．w t ＝ w+ p 2v 2013.当比热不能当作定值时，理想气体的定压比热A ．C p ＝p T u ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂B ．C p ＝p T h ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C ．C p ＝dT duD ．C p ＝dTdh 014..理想气体的定容比热C v 与比热比κ，气体常量R 的关系为C vA ． 1+κRB ．1-κκRC ．1-κRD ．1+κκR016. 利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为A ．21t pm t c (t 2-t 1)B ．()dt et bt a ⎰++2C ．(20t pm c -10t m C )(t 2-t 1)D ．20t pm c t 2- 10t pm c t 1017.理想气体任何过程的内能变化量，如比热不能当作定值，应该是A ．Δu =21T v T c dT ⎰ B ．Δu =21T p T c dT ⎰ C ．Δu=C v (T 2-T 1) D ．Δu=C p (T 2-T 1)018.同一理想气体分别经可逆和不可逆过程实现相同的温度变化，则Δu 12（可逆）A ．大于Δu 12（不可逆）B ．小于Δu 12（不可逆）C ．等于Δu 12（不可逆）D ．可以大于也可以小于Δu 12（不可逆） 019.理想气体不可逆过程中熵变化量A ．无法计算B ．大于相同初终态可逆过程的熵变量C ．可以用Δs ＝ ⎰T qD ．可以用Δs ＝⎰T q020.在T －s 图上，理想气体定容线的斜率等于 A ．R T B ．v c T C ．s T D ．R T k )1(- 021.理想气体定温过程的热量q 等于A ．c n ΔTB ．w tC ．T ΔsD ．w 022.理想气体可逆绝热过程中，焓变化Δh 等于A ．1-k kR （T 2－T 1） B ． c v （T 2－T 1） C ．－⎰21pdv D ．⎰21vdp 023.理想气体多变过程内能变化Δu 等于A ．c n ΔTB ．c v ΔTC ．c p ΔTD ．R ΔT024.理想气体多变过程的膨胀功w 等于A ．1-n R (T 1-T 2) B ．1-n R (T 2-T 1) C ． 1-n nR (T 1-T 2) D ．1-n nR (T 2-T 1) 025. 多热源可逆循环工质的最高温度为T 1，最低温度为T 2，平均吸热为1T ，平均放热温度为2T ，则其循环热效率为A ．1-12T TB ．1－12T TC ．1- 2211T T T T --D ．1- 1122T T T T --026. 对于可逆循环，⎰T q δA ．>0B ．=0C ．<0D ．＝⎰ds 027.不可逆循环的⎰T q δA ．>0B ．=0C ．<0D ．≤0 028. 自然过程A ．都是使能量品质下降的过程B ．都是非自发过程C ．都是自发过程D ．都是不可逆过程029.理想气体经可逆定容过程从T 1升高到T 2，其平均吸热温度12T ＝ ........A ．(T 2-T 1)/ln 12T TB ．C v (T 2-T 1)/ln 12T T C ．(T 2-T 1)/ C v ln 12T T D ．221T T + 030.1～A ～2为不可逆过程，1～B ～2为可逆过程，则A ．⎰21A T q δ>⎰21B Tq δ B ．⎰21A T q δ=⎰21B T q δ C ．⎰21A T q δ<⎰21B T q δ D ．⎰21A ds ＝ ⎰21B ds 031.热从高温物体传向低温物体属于A ．可逆过程B ．不可逆过程C ．自然过程D ．自发过程032.自然现象的进行属于A ．可逆过程B ．不可逆过程C ．具有方向性过程D ．自发过程033.热力学第二定律揭示了A ．实现热功转换的条件B ．自发过程的方向性C ．能量总量的守恒性D ．能量自发地贬质性034.能量质变规律指出A ．自发过程都使能量的品质降低B ．凡是能质升级的过程都不能自发地进行C ．非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程D ．孤立系统的熵如有变化，将使能质降低035.克劳休斯关于热力学第二定律的表述说明A ．热不能从低温物体传向高温物体B ．热只能从高温物体传向低温物体C ．热从低温物体传向高温物体需要补偿条件D ．热只能自发地从高温物体传向低温物体036.对卡诺循环的分析可得到的结论有:A ．提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率B ．单热源热机是不可能实现的C ．在相同温限下，一切不可逆循环的热效率都低于可逆循环D ．在相同温限下，一切可逆循环的热效率均相同037.卡诺循环是A ．由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环B ．热效率最高的循环C. 热源与冷源熵变之和为零的循环D ．输出功最大的循环038. A 是可逆机，B 是不可逆机。

(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。

工程热力学习题答案(全)

课后思考题及习题答案思考题1-2：否，闭口是说没有物质交换绝热是说没有热量交换没有排除做功的可能，所以不是孤立系统。

思考题1-7：否，稳定但不平衡，平衡的概念是内外同时建立热和力的平衡，显然铁棒上各点的温度并不相同，即存在热的不平衡习题1-3：212111111262111ln ln 0.50.5100.172ln138.374kJ 0.1v vv pp v p v v p p v w pdv dv v ==⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-4：sin B P gl ρα=+6310sin 0.1100.89.80720010sin30?=99215.44 Pa P B gl ρα-=-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯３习题1-5：21w pdv =⎰1) p=定值：210.0560.020.71021kJ v v p w dv dv ⨯===⎰⎰；2) pV=定值：216211121110.05ln 0.7100.02ln 12.8kJ 0.02v vvp v v p v w pdv dv v =⨯⨯⨯====⎰⎰　习题1-7：需由热泵向室内提供的热量为：31700001024010019264.43600Q ⨯=-⨯-= w120Q w ε=10219264.4==3.8535Q w ε=kw 习题1-9：1) 512010==3.9773600Q w ε=⨯2) 5210=107360074800Q Q w =--⨯= kJ/h 3) 127.783600Q w == kw思考题2-5：甲与乙的看法都是错误的。

首先依题意可知，如果瓶内氧气压力要减少一半，相应的质量也会减少一半。

对于甲的看法：虽然每次抽出的氧气体积不变，但是由于每抽气一次均会导致气瓶中的压力会有所有下降，每次抽出来的氧气质量也是不同的，甲的错误就在于认为每次抽出的来氧气质量会相同。

而对于乙的看法：乙则认为气瓶内氧气体积增大一倍，压力就会减半，但是在抽气过程中，瓶内氧气的质量是在改变的，因此其结论也是错误的。

工程热力学概念复习题1 (1)

填空题：1.根据是否有能量传递和物质交换的情况，可以将热力系分为（）热力系和（）热力系。

2.热力系统与外界通过边界进行能量交换和（）交换，而能量交换又可分为（）交换和（）交换。

3.测得容器的表压力p e=75kPa，大气压力p a=0.098MPa，则容器内的绝对压力为（）kPa。

4.测得容器的真空度压力p v=75kPa，大气压力p a=0.098MPa，则容器内的绝对压力为（）kPa。

5.气体的温度为20℃，那么该系统内气体的热力学温度为( )K。

6.气体的温度为-20℃，那么该系统内气体的热力学温度为( )K。

7.理想气体在一热力过程中，其热力学能增加 50J ，同时外界对系统做功为 100J 。

则该热力系统传给外界的热量为 ( ) J 。

8.一稳定流动开口系，从外界吸收热量 500J ，开口系进出口焓差为 300J，则该热力系对外界所作的技术功为( )J。

9.熵可用来对热力过程进行热量分析，在热力过程中如果△s>0,说明该过程是（）的；如果△s< 0,说明该过程是（）的。

10.物体温度升高 1℃所需要吸收的热量称为该物体的（）11.物质由液态转变为气态的相变过程为汽化过程，通常分为（）和（）两种不同的形式。

12.物质由气态转变为液态的相变过程为（）。

13.湿蒸汽是（）和（）的混合物，未饱和湿空气是（）和（）的混合物，饱和湿空气是（）和（）的混合物。

14.当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为( )。

15.当湿蒸汽的干度 x ＝ 1 时，工质为 ( ) 状态。

16.相对湿度是湿空气的绝对湿度和同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比。

相对湿度等于0时是（）；等于1时是（）。

17.含湿量d指1kg（）所带有水蒸气的质量。

18.四个基本热力过程，分别是（）过程，（）过程，（）过程，（）过程。

19.在定容过程中，气体吸热，温度（），压力（），熵（）。

20.在定压过程中，气体放热压缩外界对其做功，温度（），熵（）。

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。

工程热力学习题课第一章基本概念资料

答：C。孤立系虽与外界无质量及能量交换，但系统内可以发生状态变化，从不平衡趋向平衡，唯有已经达到平衡态的孤立系内工质的状态参数不能发生变化；功是过程量，除系统的初、终状态还与中间过程有关，在相同的初、终状态之间可能有很多中间过程不同的可逆过程；热量是越过边界传递的能量，所以即使是同种物质、质量相同，温度不同，也只能说它们的热力学能不同；工质经过不可逆过程后，只要花费代价总是可以回复到原来状态的。
V1 1m 23.92kg 3 v1 0.0418m / kg
所以
p2 p1 (V2 V1 ) 398.3kPa 298.3kPa / m3 (2m3 1m3 ) 696.6kPa
（2）由于汽缸容积从2m3起，两支弹簧同时作用于活塞，所以线段2-3的斜率是1-2的两倍，即
例6 气缸活塞系统的活塞质量可忽略不计，活塞上装设两支弹性常数相等的弹簧如图（a）。活塞处在汽缸底部时两支弹簧都呈自由状态，当汽缸容积达 2m3时，第二支弹簧开始与活塞接触。初始时汽缸内氨的比体积为0.0418m3/kg压力为398.3kPa，体积为1m3。对系统加热，直至压力为1200kPa。已知活塞外大气压力为100kPa。求：（1）第二支弹簧开始与活塞接触时的缸内压力；（2）终态时氨的比体积；（3）过程中氨作的功。
例5 刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板，（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，逐个抽去隔板，每抽一块板让气体先恢复平衡在抽下一块，则又如何？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p-v图上表示？
解：（1）系统不作功，因为功是通过边界传输的能量，当取气体为系统时，系统边界从初态时占容器的一部分扩大到全部容器，而容器是刚性的，所以没有能量传递输出边界，也就没有作图功。（2）系统仍不作功。（3）第一种情况不能在p-v图上用实线表示，因为过程不是准静态过程；第二种情况，若隔板数量是有限的，则过程不能在p-v图上用实线表示，若数量是无限的，则可以在p-v图上表示，因为每抽去一块隔板，系统偏离平衡状态无穷小，且很快恢复平衡，而每个平衡态都可用图上一点表示，无穷多的点连成一条实线。

工程热力学习题课1

3. 绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器。问： ⑴ 空气的热力学能如何变化？ ⑵ 空气是否作出了功？ ⑶ 能否在坐标图上表示此过程？为什么？答：（1）空气向真空的绝热自由膨胀过程的热力学能不变。（2）空气对外不做功。（3）不能在坐标图上以实线表示此过程，因为不是准静态过程。
2
n 1
得：
T2 60 273 ln T1 300 273 n 1 1 1.494 V1 1 ln ln V2 3 ln
由多变过程计算功公式： W m 故
Rg
1 Rg (T1 T2 ) 100 kJ n 1
W (n 1) 100(1.494 1) 0.1029kJ/( kg K) m(T1 T2 ) 2(573 333)
Rg
cp=cv· k=0.1666×1.6175=0.2695kJ/(kg· K)
解法2：根据热力学第一定律
Q U W 求得： U Q W 80kJ
U mcv T
c p cv Rg
由此求的cp，cv。
13
6. 容器中盛有温度为150 ℃的4 kg水和0.5 kg水蒸气。现对容器加热，工质所得热量Q=4000 kJ。试求容器中工质热力学能的变化和工质对外作的膨胀功。（设活塞上的作用力不变，活塞和外界绝热，并与器壁无摩擦。）
2.求总熵变△S ：
例4.一刚性绝热容器由一隔板分为容积相等的A、B两部分，每一部分容积为0.01m3。其中A是温度为40℃、压力为4bar的空气；B是温度为20℃，压力为 2bar的空气。当抽出隔板后，空气混合达到热力平衡，求混合过程中空气熵的变化量。（忽略隔板体积）。

工程热力学习题集及答案(1)

工程热力学习题集及答案一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为常规能源和新能源。

2．孤立系是与外界无任何能量和物质交换的热力系。

3．单位质量的广延量参数具有强度量参数的性质，称为比参数。

4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。

5．只有准平衡过程且过程中无任何耗散效应的过程是可逆过程。

6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水饱和水湿蒸气、干饱和蒸汽和过热蒸汽。

7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越高、水蒸气含量越多，湿空气越潮湿。

（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 等于零为可逆循环。

9．熵流是由与外界热交换引起的。

10．多原子理想气体的定值比热容V c = g 72R 。

11．能源按其有无加工、转换可分为一次能源和二次能源。

12．绝热系是与外界无热量交换的热力系。

13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定两个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。

14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 173a KP 。

15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。

16．卡诺循环是由两个定温和两个绝热可逆过程所构成。

17．相对湿度越小，湿空气越干燥，吸收水分的能力越大。

（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 小于零为不可逆循环。

19．熵产是由不可逆因素引起的。

20．双原子理想气体的定值比热容p c = 72g R 。

21．基本热力学状态参数有：（压力）、（温度）、（体积）。

22．理想气体的热力学能是温度的（单值）函数。

工程热力学习题集(含答案)

3
氮气
例 2.1 图【解】
3
以气缸中氮气为研究对象，其状态方程为
pv = Rg T
对于绝热膨胀过程，其状态参数满足以下方程：
pv γ 0 = c
综合以上两式可得
T2 ⎛ p 2 ⎞ =⎜ ⎟ ⎟ T1 ⎜ ⎝ p1 ⎠
于是
γ 0 −1 γ0
⎛ p2 ⎞ T2 = T1 ⎜ ⎜p ⎟ ⎟ ⎝ 1⎠
2
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
在这一膨胀过程中，容积变为
γ 0 −1 γ0
⎛ 0.2 ⎞ = (273 + 50 ) × ⎜ ⎟ ⎝ 0.5 ⎠
1/ γ 0
1.4 −1 1.4
= 248.6 (K )
⎛ p1 ⎞ V2 = V1 ⎜ ⎟ ⎜p ⎟ ⎝ 2⎠
氮气所作的膨胀功为
⎛ 0.5 ⎞ = 0.1 × ⎜ ⎟ ⎝ 0.2 ⎠
1 / 1.4
所以过程 2 → 3 中气体体积变化为
W23 = ∫ pdV = p 3 ΔV23
2
3
ΔV23 =
W23 − 2250 × 10 3 = = −5.625 m 3 3 p3 400 × 10
( )
【例 2.4】试证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。 1 2
1
2
例 2.4 图【解】例 2.4 图表示孔板节流装置工作在稳定工况。工质流经孔板时，由于截面突然缩小，流动受阻，产生扰动、涡流等流阻损失，使压力下降，这种现象称为节流。显然孔板附近是非平衡状态，因此在远离孔板一定距离处，取截面 1 及 2 为边界，并以这两个截面之间的管道工质为研究对象。这是一个典型的开口系，其能量方程为

工程热力学试卷及答案1

一、单项选择题1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ．⎰⎰>∂ds T qB ．⎰⎰<∂ds T qC ．⎰⎰=∂ds T qD ．⎰⎰≥∂ds Tq3．比热容c p 为定值的冷热流体，热流体T 1，冷流体T 2，定压混合后的温度为T ，其每公斤热流体熵的变化量为（ A ） A．1p T T lnc s =∆ B ．12p T T lnc s =∆C ．1212p P PRln T T ln c s +=∆ D ．TQs =∆4．在理想气体的多方程中，多方指数n 取实数值的范围是（B A ．k n≤∞＜－ B ．+∞<∞n ＜－ C ．+∞<n 0＜ D ．+∞<≤n 05．用干湿温度计测量未饱和湿空气的露点时，湿球温度t w ，干球温度t 和露点t DP 之间的关系是（A ） A ．t DP <t w <t B ．t DP >t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体B ．不可逆过程，理想气体C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ） A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数 C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ） A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大B ．减小C ．不变D ．的变化视具体压缩空气的耗功量11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ） A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ）．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比 C ．减小空气流量 D ．降低增压比15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体而引入的修正项。

工程热力学复习题一

工程热力学复习题一一、填空题1. 实现____能和____能相互转化的工作物质就叫做____。

2. 热能动力装置的工作过程，概括起来就是从____吸取热能，将其中一部分转化为____，并把余下的一部分传给的过程。

3. 热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的____交换、____交换和____交换。

4. 按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为____和____两类。

5. 状态参数的变化量等于____两状态下，该物理量的差值，而与________无关。

6. 决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需____个。

0____Pa。

7. 1mmHg=____Pa;1mmH28. 气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5x105Pa的表压力为____MPa。

9. 用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。

已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为____MPa。

10. 一个可逆过程必须是____过程，而且在过程中没有________。

11. 只有____状态才能用参数坐标图上的点表示，只有____过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。

12. 热量和功都是系统与外界________的度量，它们不是________而是________量。

13. 工质作膨胀功时w____0，工质受到压缩时w____0，功的大小决定于____________。

三、判断题1. 物质的温度越高，则所具有的热量愈多。

2. 气体的压力越大，则所具有的功量愈大。

3. 比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。

4. 绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。

5. 经历了一个不可逆过程后，工质就再也不能回复到原来的初始状态了。

6. 孤立系内工质的状态不会发生变化。

7. 可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。

8. 凝汽器的真空下降时，则其内蒸汽的绝对压力增大。

重庆理工大学工程热力学习题1-2

基本概念、热力学第一定律、理想气体的热力性质1．热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是 D 。

A 开口系 B 闭口系 C 孤立系 D 不能确定题解：当稳定流动的开口系mout q q min 则热力系工质质量亦保持恒定2．当分析以下热现象时，通常哪些可以取作闭口系：（B ）1）正在使用的压力锅内的蒸汽。

2）被扎了胎的自行车轮胎。

3）汽车行驶中轮胎被热的路面加热。

4）内燃机气缸内燃烧的气体。

5）内燃机排气冲程时气缸内的燃烧气体。

A 1）、2）可取作闭口系B 3）、4）可取作闭口系C 4）、5）可取作开口系D 2）、4）可取作开口系3．热力系与外界既有质量交换，又有能量交换的是 D 。

A 闭口系 B 开口系 C 绝热系 D 开口系或绝热系4．开口系的质量是 C 。

A 不变的B 变化的C 变化的也可以是不变的D 在理想过程中是不变的5．下列热力系中与外界可能与外界有质量交换的系统是 D 。

A 开口系 B 绝热系 C 闭口系 D 开口系、绝热系6．某设备管道中的工质为50mmHg ，设大气压力为80kP a ，此压力在其压力测量表计上读数为 A 。

A 73.3 k PaB 86.67 k PaC 130 k PaD 30k Pa题解：工质压力50mmHg ×133.32=6666Pa ，低于大气压力，设备管道为负压状态，表计指示为真空值7．如图所示，某容器压力表A 读数300kP a ,压力表B 读数为120kP a ,若当地大气压力表读数720mmHg ，则压力表C 的读数为 B 。

CA 276.06kP aB 180kP aC 396.1kP aD 216.06kP a题解：由∏I I -=-=p p p p p p B b A ,,则B A b C p p p p p -=-=∏。

8．容器内工质的压力将随测压时的地点不同而 C 。

A 增大B 减小C 不变D 无法确定题解：测压地点不同b p 不同，测量压力的参考基准变了，表压力b g p p p -=、真空值p p p b v -=会随之变化，但工质的压力不会随测压地点而变化。

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 d t适用理想气体的任何过程。

v4．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。

d q c c d为一过程量；9. 根据比热容的定义式，可知理想气体的pT10. 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ΔT=0。

Δh=c化量p=∫cdT仅适用于理想气体，不能用于实际气体。

q23．定压过程的换热量pp24．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。

范文word.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。

热工习题1标准答案详解

7．在T-s 图上，经过同一状态点的理想气体等压过程线斜率的绝对值比等容过程线斜率的绝对值（ b ） (a) 大 (b)小 (c)相等 (d)可能大，也可能小
2008.2
中国矿业大学动力工程系
8．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 9．理想气体等温过程的技术功为（ c ） (a) h1 h2 （b）0 (c)
闭口系
开口系
2008.2
中国矿业大学动力工程系
4、画出压缩蒸汽制冷循环的 T-s 图，并写出循环的制冷量 q c、制冷系数ε的表达式。
2008.2
中国矿业大学动力工程系
5、试写出卡诺循环的组成和循环热效率计算公式。通过此公式得出什么重要结论？卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，其热效率计 T 算公式： 1 2 ，通过卡诺循环得到的
中国矿业大学动力工程系
＜工程热力学＞
习题课
2008.2
中国矿业大学动力工程系
一、选择题
1. 已知当地大气压 Pb , 表压力读数为 Pe , 则绝对压力P 为（ c ）。
(a) P= Pb - Pe (b) P= Pe - Pb (c) P= Pb + Pe 2. A 点是海平面某点， B点是高原上一点，试问 A、B处哪点沸水温度高（） a (a) A 点（b） B 点 (c)同样高 3.以下（ c ）措施，不能提高蒸汽朗肯循环的热效率。 (a) 提高新汽温度（b）提高新汽压力（c）提高乏汽压力
2008.2
中国矿业大学动力工程系
2）放热量 3) 输出功率 4）该系统的熵变量
kW
kW

工程热力学1期末试题+答案(1).

图1图22012工程热力学Ⅰ考题（A ）一、简答题（共30分）1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆循环。

有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分）2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K ，低温热源温度为300 K ，循环的热效率t η。

现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？（10分）3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。

”请据热力学基本定律出发评估这种观点。

（10分）二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa 、温度20℃，喷嘴内径为0.002m 时，射出水流温度20℃，压力100kPa ，流速1000m/s ，已知在200kPa 、20℃时，30.001002m /kg v =，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。

（10分）2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m 3，比热容0.65kJ/(kg·K)。

若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃（室内温度），求此过程的熵产。

（10分）3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比ε =10，压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。

加热过程中气体吸热650kJ/kg 。

假定比热容为定值，且c p =1.004kJ/（kg·K ），κ =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K)，求工质经循环后的熵变；（3）若膨胀过程持续到5（p 5 = p 1），画出循环T-s 图，并分析循环热效率提高还是下降。

《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。