工程热力学复习参考题-第四章

第四章 理想气体热力过程

一、选择题

1．在定容过程中，理想气体的内能变化Δu ＝D A ．⎰2

1

dT c p B ．⎰2

1

pdv

C ．⎰2

1

vdp

D ．⎰2

1dT c v

2.在定熵过程中，理想气体的内能变化Δu ＝BD

A ．⎰2

1

dT c p B ．－⎰2

1

pdv C ．－⎰2

1

vdp D ．⎰2

1

dT c v

3. 在定压过程中，理想气体的内能变化Δu ＝D A ．⎰2

1

dT c p B ．⎰2

1

pdv

C ．⎰2

1

vdp

D ．⎰2

1

dT c v

4.在定熵过程中，理想气体的焓的变化Δh ＝AC A ．⎰2

1

dT c p B ．⎰2

1

pdv

C ．⎰2

1

vdp

D ．⎰2

1

dT c v

5．理想气体定容过程中，焓的变化Δh ＝B A ．c v ΔT B ．c p ΔT C ．u+pv D ．w t

6．理想气体定温过程的热量q 等于BCD A ．c n ΔT B ．w t C ．T Δs D ．w 7．理想气体等温过程中，q ，w ，w t 间的关系为

D

A ．q> w t >w

B ．q=w< w t

C ．q>w= w t

D ．q=w= w t

8．理想气体绝热过程初终态温度，压力的关系为A A ．

1

2T T =κ

κ112-⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛p p

B ． 21T T = κ

κ112-⎪

⎪⎭

⎫ ⎝⎛p p

C ．1

2

p p = κκ112-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛T T D ．21p p = κ

κ112-⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛T T

9．理想气体多变过程内能变化Δu 等于B A ．c n ΔT B ．c v ΔT C ．c p ΔT D ．R ΔT 10．理想气体多变过程焓的变化Δh 等于C A ．c n ΔT B ．c v ΔT C ．c p ΔT

D ．R ΔT

二、填空题

1．Rg=0.297kJ/(kgK)的1kg 双原子理想气体在定压下吸热3349kJ ，其内能变化Δu ＝ 。

2．Rg=0.26kJ/(kgK)、温度为T ＝500K 的1kg 理想气体在定容下吸热3349kJ ，其熵变Δs ＝ 。

3．绝热指数k=1.4的理想气体在绝热过程中输出技术功4500kJ ，其内能变化 ΔU ＝ 。

4．Rg=0.26kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的理想气体在定压下吸热5000kJ ，做容积变化功W ＝ 。

5．Rg=4.16kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的理想气体在定容下吸热10000kJ ，做技

术功W t ＝ 。

6．C p =5.40kJ/(kgK)、T ＝600K 的1kg 理想气体在定温下压力由p 1=1Mpa 变为p 2=0.2MPa ，做容积变化功w ＝ 。 7．Rg=0.26kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的理想气体在定压下做容积变化功1500kJ ，其内能变化ΔU ＝ 。

8．Rg=4.16kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的2kg 理想气体在n=1.2的多变过程中温度由500K 变到1000K,其吸热量Q ＝ 。 9. 在不变的温度600K 下，可逆地把理想气体的体积由初态减少一半需要一定数量的功。那么在温度T ＝ K 下，消耗同量的功能把气体容积定温压缩到体积为初容积的四分之一。

10. 0.2kg 空气由初态为0.3MPa 、325K 定温地膨胀到体积增加一倍。过程中外界传给空气 kJ 热量。

三、简述题

1．T-s 图上理想气体的定容过程线为什么比定压过程线陡？

在温熵图上，过程线的斜率是（S T

∂∂）。

对于定容过程，（S

T

∂∂）v ＝dT/ CvdT T ＝T/ c v

对于定压过程（S

T

∂∂）p ＝dT/CpdT T ＝T/c p

因c p > c v ，所以 （S T ∂∂）v >（S

T

∂∂）p ，即定容线比定压线陡。

2．在T---s 图上如何用面积表示理想气体定熵过程的技术功？

根据能量方程q =Δh+w t ，绝热时w t ＝－Δh ＝h 1－h 2＝c p (T 1-T 2) 可见，定压下工质由T 2变化到T 1过程中所需的热量正好在数值上等于工

质绝热地从T 1变化到T 2的技术功。在T---s 图上，定压线从T 2到T 1下的面积就是技术功。

3．在T---s 图上如何用面积表示理想气体定熵过程的容积变化功？

根据能量方程q =Δu+w ，绝热时w ＝－Δu ＝u 1－u 2＝c v (T 1-T 2) 可见，定容下工质由T 2变化到T 1过程中所需的热量正好在数值上等于工

质绝热地从T 1变化到T 2的容积变化功。在T---s 图上，定容线从T 2到T 1下的面积就是容积变化功。

4．为什么理想气体在p －v 面上的绝热线比定温线陡？ 由等温线方程pv ＝常数 得 pdv+vdp ＝0

(dv dp )T ＝-v p

由绝热线pv κ

＝常量得 p 〃κv κ-1dv+v κ〃dp ＝0

κpdv+vdp ＝0 （dv

dp

）s ＝-κp/v

所以绝热线比等温线陡。