工程热力学复习题

《工程热力学》复习题型一、简答题1.状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数哪些是可以直接测定的？哪些是不可直接测定的？内能、熵、焓是状态量，状态量是对应每一状态的（状态量是描述物质系统状态的物理量）。

功和热量是过程量，过程量是在一个物理或化学过程中对应量。

（过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量）温度是可以直接测定的，压强和体积是不可以直接测定的。

2.写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量；写出与热力学第二定律有关的一个状态参数。

3.对于简单可压缩系统，系统与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算。

交换的功为体积变化功。

可逆时4.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？0、1、k、n5.试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系，并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在p v图上。

膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统）时，热力设备与外界交换的机械功(由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功);流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。

膨胀功=技术功+流动功6.热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？写出各自的数学表达式。

热力学第一定律的实质就是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。

（他的文字表达形式有多种，例如：1、在孤立系统中，能的形式可以转换，但能的总量不变；2、第一类永动机是不可能制成的。

）数学表达式：进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的；要使非自发过程得以实现，必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。

数学表达式可用克劳修斯不等式表示：∮(δQT)≤07.对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算（写出表达式）？简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功(膨胀功或压缩功)的交换。

可逆时公的计算表达式：8.试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。

热力学系统完成某一过程后，如果令过程沿相同的的路径进行而能使过程中所涉及的一切（系统和外界）完全回到原来状态，而不留下任何痕迹，则这一过程称为可逆过程。

9.在稳定流动能量方程中，哪几项参量是机械能形式？1△c2、g△z、w s210.一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。

对于一个开放系统，熵的变化可分为两部分，一部分是熵流，由系统与外界交换热量而引起的熵变，吸热为正，放热为负；另一部分则是熵产，表示由于过程中的不可逆因素引起的熵增加，可逆时为零，不可逆时为正，不能为负值。

11.实际气体绝热节流后，它的温度如何变化？对实际气体，由于焓是温度和压力的函数，所以节流前后虽焓值不变，温度却发生变化12.采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa的空气压缩至2.5MPa，中间压力为多少时耗功最少？0.5MPa13.压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式？首先高压压缩机必须要通过多级压缩才能实现，压缩的气体是从大气缸到小气缸的压比产生压力，如果进气口的气缸太大，而出气缸太小，这气就会产生发热过大可缸体损坏，因此要多级压缩，且每级要加冷却管来保证正常工作14.闭口系进行一放热过程，其熵是否一定减少？不一定，可逆绝热过程是定熵过程15.热力系统熵变化有哪两种？各代表什么物理意义？16.第一类永动机是怎样的一种机器？第一类永动机是一种不需供给能量而能永远对外做功的机器。

17.试画出朗肯循环的T-s图，并指明该循环是由哪些过程组成的，以及这些过程都是在什么设备内完成的。

它与蒸汽卡诺循环有什么不同？18.提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施有那些？答：提高蒸汽初温初压、采用回热循环、抽汽回热循环、再热循环和热电联供循环等。

二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，把正确答案填在下表上）1. 气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； （ × ）2. 气体膨胀时一定对外作功； （ × ）3. 如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变；（ × ）4. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。

( × )5. 由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。

（ × ）6. 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律； （ × ）7. 可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。

( √ )8. 混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。

( × )9. 气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

( × )10. 迈耶公式p v c c -=R 既适用于理想气体，也适用于实际气体。

( × )11. 混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。

( √ )12. 对工质加热，其温度反而降低是不可能的。

( × )13. 热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ √ ）。

14. 可逆过程一定是准静态过程； （ √ ）15. 理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。

( × )16. 理想气体不可能进行吸热而降温的过程。

（ × ）17. 可逆绝热过程即等熵过程；反之，等熵过程必为可逆绝热过程。

（ √ ）18. 沸腾状态的水总是烫手的。

（ × ）19. 容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。

（ × ）20. 水蒸气在定温过程前后温度不变()0T ∆=，则其热力学能也不变()0u ∆=。

（ × ）21. 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。

（ √ ）22. 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。

（ × ）23. 对于过热水蒸气，干度1>x （ × ）24. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 （ × ）25. 比体积v 是广延状态参数。

( √ )26. 实际气体的压缩因子z 可能等于1。

（ √ ）27. 工质经过一个不可逆循环后，其0s ∆=。

（ √ ）28. 工质经过一个不可逆循环后，其0s ∆>。

（ × ）29. 熵增过程是不可逆过程。

（ × ）30. 熵减少的过程是可以发生的； （ √ ）31. 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的； （ √ ）32. 热力系统放热后，系统的熵一定减少。

（ × ）33. 工质经历一个不可逆过程，它的熵不一定增大。

（ √ ）34. 工质经历一个绝热不可逆过程，它的熵一定增大。

（ √ ）35. 工质从状态1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程。

后者的熵增必定大于前者的熵增。

（ × ）36. 热量不可能从低温热源传向高温热源； （ × ）37. 当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； （ × ）38. 理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。

（ × ）39. 孤立系的热力状态不能发生变化。

（ × ）40. 活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。

（ √ ）41. 湿空气的相对湿度盐越大，空气中水蒸气的含量就越大。

（ × ）42. 湿空气的相对湿度全愈大，其中水蒸气分压力也愈大。

（ √ ）43. 未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。

（ √ ）44. 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。

（ × ）45. 用压力表可以直接读出绝对压力值。

（ × ）46. 封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。

（ × ）47. 理想气体的p c 、v c 值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关。

（ × ）48. 任意可逆循环的热效率都是211t T T η=-。

（ × ） 49. 制冷系数是大于1的数。

（ × ） 50. 0≥∆孤立S 是热力学第二定律表达式之一。

（ √ ）51. 系统（工质）进行一膨胀过程，则该系统必然对外作功。

( × )52. 计算热效率的公式121T T t -=μ只适用于卡诺循环，其中T 1 、T 2 分别是两恒温热源的温度。

( × )53. 绝热节流的温度效应可用一个偏导数来表征，这个量称为焦耳－汤姆逊系数。

它是一个状态的单值函数。

实际气体节流后温度可能升高、降低或不变。

（ √ ）54. 节流过程是一个不可逆过程； （ √ ）55. 绝热加湿过程可近似地看成是湿空气焓值不变的过程。

（ × ）56. 孤立系统的熵与能量都是守恒的。

（ × ）57. 饱和湿空气中的水蒸气处于饱和状态，未饱和湿空气中的水蒸气处于未饱和状态。

（ × ）58. 混合气体中的质量成份较大的组分，其摩尔成分不一定较大。

（ √ ）59. 实际气体绝热自由膨胀后，其热力学能不变。

（ × ）60. 热源与冷源的温差愈大，热效率愈高，制冷系数也愈大。

（ × ）61. 绝热过程一定是定熵过程。

（ × ）62. 对任意循环，它的热效率可表示为()121t Q Q Q η=-，其中1Q 是工质从高温热源吸收的热量，2Q 是工质对低温热源放出的热量。

（ √ ）63. 相同的终点和始点的两条途径，一为不可逆，一为可逆，那么不可逆的S∆必大于可逆的S ∆。

（ √ ）64. 系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故该系统工质与外界没有热量交换。

（ × ）65. 工质完成不可逆过程，其初、终态熵的变化无法计算。

（ × ）66. 湿空气的含湿量表示1kg 湿空气中水蒸气的含量。

（ × ）67. 孤立系统熵增加，也就意味着作功能力损失。

（ √ ）68. 压缩机采用多级压缩中间冷却的优点仅仅为了省功； （ × ）69. 朗肯循环采用再热后，其热效率必定升高 ( × )70. 提高新蒸汽的温度、压力和降低乏汽压力理论上都可提高朗肯循环的热效率。

（ √ ）71. 系统由某一初始状态变化到某一终了状态，在这两个状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。

( × )72. 理想气体不论经历什么样的过程，其焓的增量均可用⎰=∆21dT c h p 计算。

（ √ ）73. 工质进行一熵增大的过程之后，能够采用绝热过程回复到原来的状态。