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、n

5.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：

∮(δQ

T

)≤0

7.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 s

2

10.一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？0.5MPa

13.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； （ √ ）