工程热力学复习题

一、判断（1）经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。

（2）工质经任何一种循环，其熵变为零。

（3）在T－S图上，理想气体的定压线比定容线陡。

（4）水蒸气绝热膨胀过程中的技术功。

（5）热力系统绝热过程中系统熵变大于等于零。

（6）因等温过程，所以水蒸气在湿蒸汽内内进行的过程其，其中为饱和温度，为过程的熵变。

（7）水蒸气不可逆绝热膨胀熵增大，水蒸气不可逆绝热压缩熵减小。

（8）工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵增大。

（9）可逆循环的热效率可以用表示，其中，是循环平均放热温度，，是循环平均吸热温度。

（10）蒸汽动力装置热效率很少超过40％，这表明由冷凝器中冷却水带走的热量太多，应该努力提高冷凝器的性能，使Q2趋向于零。

（11）在朗肯循环基础上实行再热一定可提高循环热效率。

（12）蒸汽抽汽回热循环抽汽级数越多，循环热效率越大。

（13）蒸汽抽汽回热循环较之相同条件下的朗肯循环热效率高，所以回热器内不应存在可用能损失。

（14）迈耶公式Cp-Cv=R g仅对理想气体适用（）（15）对任何热力系而言，熵增加的过程必为不可逆过程（）（16）可逆循环与不可逆循环的工质熵变都等于零（）（17）循环的净功总等于循环的净热量（）（18）沸腾状态的水总是烫手的。

（）（19）水蒸气在定温过程前后温度不变，则其热力学能也不变。

（）（20）实际气体绝热自由膨胀后其热力学能不变。

（）（21）公式d h＝Cp d T 仅适用于理想气体的任何可逆过程。

（）（22）稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。

（）（23）绝热过程一定是定熵过程。

（）（14）对于一渐扩型管道，当进口流速为亚音速时，可使气流压力升高。

（）（25）提高初温和降低级态压力均可以提高朗肯循环的热效率。

（）（25）理想气体的绝热等温膨胀是可行的过程。

（）（26）因为不可逆过程不可能在T－S图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。

（27）用压力表可以直接测出绝对压力值。

（28）封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。

（29）理想气体cp,cv值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关。

（30）湿空气的相对湿度愈大，其中水蒸气分压力也愈大。

二选择题1.若已知工质的表压力P g=0.07MPa,环境压力P a=0.1MPa。

则工质的绝对压力为( )。

A.0.03MPa B.0.17MPa C.0.07MPa D.0.1MPa2.简单可压缩热力系的准平衡过程中，若工质的压力降低，则( )。

A.技术功为正B.技术功为负C.体积功为正D.体积功为负3.理想气体可逆定温过程中( )。

A.q=0B.Δh=0C.W t=0D.W=04.工质经历一个不可逆循环后，其熵的变化量ΔS( )。

A.ΔS＞0B.ΔS＝0C.ΔS＜0D.ΔS≥05.饱和蒸汽经历绝热节流以后，变成( )。

A.湿饱和蒸汽B.饱和水C.过热蒸汽D.未饱和水6.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( )。

A.汽耗率上升，热耗率下降B.汽耗率下降，热耗率上升C.汽耗率与热耗率都上升D.汽耗率与热耗率都下降7.活塞式压气机的余隙容积比是指余隙容积与( )之比。

A.滞胀容积B.有效容积C.活塞排量D.气缸总容积8.1m3湿空气中所含水蒸汽的质量称为湿空气的( )。

A.含湿量B.比湿度C.相对湿度D.绝对湿度9 湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________（A）△U = 0 （B）△U ＞0（C）△U＜0 （D）△U＜0或△U ＞010．闭口系统功的计算式W = U1－U2_________（A）适用于可逆与不可逆的绝热过程。

（B）只适用于绝热自由膨胀过程。

（C）只适用于理想气体的绝热过程。

（D）只适用于可逆绝热过程。

11．如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则（）。

（A）违反热力学第一定律；（B）违反热力学第二定律；（C）不违反第一、第二定律；（D）A和B。

12．压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（）。

（A）流速减小，流量不变（B）流速不变，流量增加（C）流速不变，流量不变（D）流速减小，流量增大13．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（）。

（A）系统的初、终态；（B）系统所经历的过程；（C）（A）和（B）；（D）系统的熵变。

14．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。

（A）全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽（C）部分或全部水变成水蒸汽（D）不能确定15．（）过程是可逆过程。

（A）.可以从终态回复到初态的（B）.没有摩擦的（C）.没有摩擦的准静态过程（D）.没有温差的三、填空（1）工程热力学是研究（）能与（）能相互转换规律的一门学科。

（2）理想气体的热力学能、焓、比定压热容，比定容热容仅仅是（）的单值函数（3）理想气体的熵是（）和（）的函数。

（4）初、终态相同的可逆过程与不可逆过程的熵变必然（）（5）马赫数是（）与（）之比。

（6）不等温的传热过程必有熵（）。

（7）绝热节流的（）效应称为焦尔－汤姆逊效应。

（8）Ma＝l的流动称为（）流动。

（9）湿空气中的水蒸气常处于（）状态或处于（）状态。

（10）压缩因子反映（）气体与（）气体的偏差程度。

11．开口系稳定流动能量方程式可以写成。

12.选择喷管形状时，若背压与初压的比值小于临界压比，则应选择_____。

13提高动力循环热效率的途径理论上可以归纳为两条：______和______15．焓的定义式为____ _____。

16．任意可逆循环的热效率可用平均温度表示，其通式为__________。

17．插入高速流动工质中的温度计，测出的温度值一般工质的实际温度。

（填“大于”、“小于”或“等于”）18．绝热容器中间用隔板分开，两侧分别有1kgN2和O2，其p1，T1相同，若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有T2 T1，S1 S2。

19．闭口系熵方程为。

20．系统吸热时的温度越高，热量中火用，火无。

（填“越大”、“越小”）21．气体膨胀（填“一定、不一定”）对外做功。

22. 同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、.绝热压缩.和多变压缩（1<n<k）达同一终压力，耗功最大的为，最小的为。

23．△h=C P△t对于理想气体适用于热力过程；对于实际气体适用于过程。

24．热力学第二定律的数学表达式为；。

25．水蒸气的汽化潜热在低温时较_________，在高温时较________，在临界温度为__________。

26．水的临界压力为临界温度为。

27、某可逆循环中，各过程部分参数如下表所示，填补表内空白并画出其p－v 图和T－s图。

过程Q/kJ △U/kJ W/kJ1－2 0 470.72－3 547.3 164.23－4 04－1 －209.6 0四、简答题2试述提高蒸汽动力循环热效率的主要措施及原因。

3若分别以某种服从p(v-b)=R g T 的气体（其中b 为物性常数）和水蒸气为工质在两个恒温热源之间进行可逆循环A 和B，比较循环A、B 中哪一个的热效率大一些，为什么？4如图4-26所示的循环，试判断下列情况哪些是可逆的？哪些是不可逆的？哪些是不可能的?a. Q L=1000kJ，W=250kJb. Q L=2000kJ，Q H=2400kJc. Q H=3000kJ，W=250kJ5在p-v图及T-S图上画出理想气体的下列过程：（1）工质放热且膨胀；（2）工质压缩，放热且升温；（3） n<0，终态压力p2 > 初态压力p1四、计算题1、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热（混合式）理想循环工作。

如图所示，已知新蒸汽参数p1＝40MPa，t1=420℃，汽轮机排汽压力p2＝0.007MPa，抽汽压力p A=0.4MPa，忽略泵功。

试求：①定性画出循环的T-s及h－s图；②抽汽系数；③循环吸热量q1，放热量q2及输出净功w net；④循环热效率；⑤相应朗肯循环的热效率。

2、水蒸气流经某渐缩喷管，进口参数为p1＝8.8MPa，t1＝500℃，喷管出口外界背压p b＝4.0MPa，出口截面积A。

＝20平方厘米，水蒸气的临界压力比为0.5465。

试求：不计摩擦时喷管出口流速C f2和流量qm。

3．某热机在T1 = 1800 K和T2 = 450K的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ，试计算：（A）循环的最大功？（B）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K，在过程中与低温热源的温差为50K，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ，则热机的热效率是多少？4. 某蒸汽循环按基本朗肯循环运行，自过热器来的新蒸汽p1=17MPa、t1=550℃，进入汽轮机可逆膨胀作功，然后排入维持在5kPa的冷凝器。

若忽略水泵功，求：(1)画出循环的T-s图；(2)1kg工质在锅炉及过热器中的吸热量；(3)蒸汽在汽轮机内作的功；(4)循环效率；(5)若新蒸汽参数及冷凝器压力不变，但汽轮机的相对内部效率为0.92，再求循环热效率。

已知：p=17MPa、t=550℃：h=3426.8kJ/kg；v=0.0199213m3/kg；s=6.4416kJ/(kg·K)p=5kPa：t s=32.9℃；h'=137.72kJ/kg；h"=2560.55kJ/kg；s'=0.4761kJ/(kg·K)；s"=8.3930kJ/(kg·K)。

5. 容积V=0.5m3 的空气初压p1=0.3MPa，初温t1=150℃，经可逆多变膨胀过程到终态p2=0.08MPa，t2=20℃，求：（1）过程中热力学能、焓及熵的变化量；（2）多变指数n。

空气作为理想气体，其比热容可取定值，气体常数g R =287J/(kg.K)；p c =1005 J/(kg.K)。