工程热力学答案

工程热力学答案

一、填空题

第一章

１．功和热量都是与过程有关的量。

2．热量的负值代表工质向外放热。

3．功的正值代表工质膨胀对外作功。

4．循环中各个过程功的代数和等于循环净功。

5．循环中作功与耗功的绝对值之差等于循环净功。

6、热效率ηt定义为循环净功与消耗热量的比值。

7．如果工质的某一热力学量的变化量与过程路径无关，而只与过程的初态和终态有关，则

该热力学量必是一个状态参数。

8．如果可使工质沿某一过程相同的途径逆行回复到原态，并且与之相关的外界也回复到原态、不留下任何变化，则该过程为可逆过程。

9．不存在任何能量的不可逆损耗的准平衡过程是可逆过程。

10．可逆过程是指工质能经原过程路径逆向进行恢复到初态，并在外界不留下任何改变的过程。

11．平衡过程是整个过程中始终保持热和力的平衡的过程。

１2．热力系统的平衡状态是指在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变。

13．系统处于平衡态通常是指同时具备了热和力的平衡。

14．被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统叫做热力系统。

15．热力系统中称与外界有质量交换为开口系统。

１6．热力系统中称与外界无热交换为绝热系统。

１7．热力系统中称既无能量交换又无质量交换为孤立系统。

18．热力系统中称仅与外界有能量交换而无质量交换为闭口系统。

19．大气压力为Pb，真空度为Pv，系统绝对压力P应该是P= Pb-Pv 。

20．大气压力为P b，表压力为P g则系统的绝对压力P= 、P=P b+P g。

2１．在大气压力为1bar的实验室里测量空气的压力时，若真空表的读数为30000Pa，则空气的绝对压力为 7×104Pa 。

22．制冷系数ε定义为在逆向循环中，低温热源放出的热量与循环消耗的净功之比。23．供暖系数ε'定义为在逆向循环中，高温热源得到的热量与循环消耗的净功之比。

24．循环的净功等于循环的净热量。

25．热动力循环是将热能转化为机械能的循环。

26．衡量热动力循环的经济性指标是 循环热效率ηt =W/Q 1 。

第二章

1．当1千克工质不可逆绝热地流经压气机时,若进出口的焓分别为h 1和h 2， 则机器对工质

作功为 h h 21- 。

２．工质稳定绝热流经喷管时进、出口的焓为h 1和h 2，若进、出口的位能差可忽略不计，

则1千克工质的动能增量为 h 1-h 2 。

3．在一个闭口热力系统中，若工质向外放热5KJ 且对外作功5KJ ， 则能变化量为

-10KJ 。

4．用焓变化量和技术功表示的稳定流动能量方程式为 q=∆h+ +w t 。

5．稳定流动能量方程式为 q=∆h+12

(C 22-C 12)+g(Z 2-Z 1)+W i 。 6．热力系统的总储存能包括 能 、 宏观动能 和 重力位能 。

7．热力学第一定律是 能量守恒与转化定律 在热现象上的应用。

8．技术功W t 与膨胀功W 的关系是 W t =W+P 1V 1-P 2V 2 。

9．工质流经汽轮机和燃汽轮机时，位能差、动能差和散热量均可忽略不计，若进出口的比

焓分别为1h 和2h ，则一千克工质对机器作功为 h 1-h 2 。

10．工质稳定流经锅炉、回热器等热交换器时，与外界无功的作用，略去动能差、位能差，

1千克工质吸热量q= q=h 2-h 1 。

11．在热力设备中，随工质流动而转移的能量等于 h=u+pv 。

12．焓的定义式 h=u+pv 。

13．1Kg 工质通过一定的界面流入热力系统时，系统获得的总能量是 焓 。

14．工质进行稳定绝热流动过程时，进出口的比焓分别为1h 和2h ，若进出口的动能差和位

能差可忽略不计，则1kg 工质对外作的技术功为 h 1-h 2 。

15．在可逆过程中，技术功的计算式为 ⎰-=2

1vdp w t 。

16．只适用于可逆过程的热力学第一定律解析式为 q u pdv 12=+

⎰∆或

q h vdp =-⎰∆12 。 17．推动功只有在工质 移动位置 时才起作用。

18．功的数值不仅决定于工质的初态和终态，而且还和 进行的过程 有关。

第三章

1．某双原子理想气体的定容比热为0.72KJ/(Kg ·K)，其气体常数为 0.288KJ/(Kg.K) 。

２．在温度为Ｔ、体积为Ｖ的理想气体混合物中，若第i 种组成气体的分压力为P i，则其

质量可表示为 m i=P i V/(R i T) 。

3．若双原子理想气体的气体常数R=288J/(Kg·K)，则其定压比热C p=

1008J/(Kg·K) 。

4．在压力为P、温度为T的理想气体混合物中，若第i 种组成气体的分容积为V i，则其质

量可表示为 m i=PV i/(R i T) 。

5．理想气体实质上是实际气体压力趋近于零、比容趋近于

无穷大时的极限状态。

6．质量热容c、摩尔热容C m和体积热容C'三者之间的数量关系是C m=M×c=0.0024C‘。

7．阿佛加德罗定律指出：在同温同压条件下，各种气体的摩尔容积都相同。

8．在无化学反应及原子核反应的过程中，热力学能的变化只是动能

和势能的变化。

9．道尔顿分压定律可表述为混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和。

10．已知空气的定压摩尔比热为7Kcal/(Kmol.K)，则其定压质量比热应为 1.012 KJ/(Kg.K)。

11．理想气体由某一初态１，不可逆变化至状态２，其焓变量Δh12= C pm(T2-T1) 。

12．理想气体状态方程为 pv=RgT或PV=mRgT 。

13．已知理想气体在两个状态下的温度和比容值(T1,T2,v1,v2) 则状态１至状态２的比熵变化

ΔS12= ∆S C ln T

T

Rln

v

v

12v

2

12 1

=+。

14．理想气体的两个假设是分子有质量无体积，分子间无作用力。

15．理想气体由状态１不可逆变化至状态２，其能变化量为Δu12=C vm(T2-T1) 。16．理想气体定压比热和定容比热的关系为 Cp=Cv+Rg 。

17．通用气体常数R= 8.314KJ/(Kmol·K) 。

18．已知理想气体在两个状态下的温度和压力值T1,T2,P1,P2，则由状态1变化至状态2，其

熵变量ΔS12= ∆S C ln T

T

Rln

P

P

12p

2

12 1

=-。

19．若已知某一理想气体的摩尔质量为M，则其气体常数Rg=

8.314/M[KJ/(Kg·K)] 。

20．理想气体的热力学能仅是温度的函数。

21比热容比γ和气体常数Rg及定容比热Cv三者之间关系为 Cv=Rg/(γ-1) 。

22．热力学中标准状态定义为：压力P0= 1.1325×105 Pa，温度T0= 273.15 K

23．氮气的气体常数R= 296.94 J/(Kg.K)。

24．理想气体进行一个定压过程后，其比热力学能的变化量可用Δu=C vmΔT 计算。