第二学期热工基础第1次作业
中国石油华东《热工基础》2019年秋学期在线作业(一)答案
《热工基础》2019年秋学期在线作业（一）
试卷总分:100 得分:100
一、判断题 (共 10 道试题,共 100 分)
1.熵增大的过程必为不可逆过程。
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参考答案:错误
2.实际物体的吸收率仅仅取决于物体的本身性（物体的种类、表面温度、表面状况）。
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参考答案:错误
3.多变过程即任意过程。
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参考答案:错误
4.状态参数是热力系统状态的单值函数。
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参考答案:正确
5.同一温度场中不同的等温面可以相交。
[提示：通过学习课本知识，完成本题作答]。
热工基础课后习题答案.docx
热工基础答案第一章1-1 解：几=755x133.3x10-5 =1.006ba = 100.6RPa1.P - Ph + Pg - 100.6 + 13600 = 13700.6"。
2.Pg = p — p b = 2.5-1.006 = 1 A9Abar = 149 A kPa3.P = Ph ~ Pv ~ 755 一700 = 55mmHg - 7.3315kPa4.p v = p b_p = 1.006 - 0.5 = 0.506bar = 50.6kPci1-2图表示常用的斜管式微压计的工作原理。
由于有引风机的抽吸，锅炉设备的烟道中的压力将略低于大气压力。
如果微压机的斜管倾斜角。
二30° ,管内水解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差"水住=pghsina = 1000 x 9.8 x 200 x 10~3 x0.5 = 980Pa = 7.35mmHgp = p h - p水仕=756 一7.35 = 748.65加加Hg 1-3 解：p、= Pb + P（l= 0.97 + 1.10 = 2.07 barp2 = - p b = 2.07 -1.75 = 0.32bar p c - p h - p2 = 0.97 一0.32 = 0.65bar 1—4 解：”宾宇室=几 _ P力讣i：=760—745=15mmHg =2好VzP\=〃克空室+ Pa = 2 + 360 = 362 kPaP2~P\~ Pb = 362 _ 170 = \ 92kPap c = P b -"真空室=192-2 = 190kPciF = （p h—〃真空空）A = 745 x 133.3x —XKX O.452二15.8kN1-4 解：p = p h + 〃水柱+p 来柱=760+300x9.81/133.3+800=1582〃伽Hg = 2」'bar1- 5 解：由于压缩过程是定压的，所以有W =「pdV = p(V } -V 2) = 0.5X 106 X (0.8-0.4) = 200KJ=2龙x5000000x （0.44 一 0.34） = 34.36AJ1-8 解：（1）气体所作的功为：W = J ：（0.24V + 0.04） xl06dV = 1.76xl04J（2）摩擦力所消耗的功为：% 擦力=/ A 厶= ^yX （0.3-0.1） = l 000J所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为：叫%擦力=166 xl 0T1- 9 解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程屮，内外压力始终保持相等， 恒等于大气压力0.09MPa,所以气体对外所作的功为：W = MV = 0.09X 106X 2 = 1.8X 105J1- 11解：确定为了将气球充到2n?的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压 力等于气球中的压力，同时等于外界大气压几）W = ^AV=0.9X 105 X 2 = 1.8X 105J情况三:C = Z = A=15OOOO =5OOOO()D D 、0.3必（％+2）二几（％+2） = 0.9x105x （2 + 2）二〔左乂山九X 叫 2前两种情况能使气球充到2m 3 1-6 解：改过程系统对外作的功为1-7 解：由于空气压力正比于气球的直径，所以可设p = cD,式屮c 为常数，D 为气球 的直径，由题中给定的初始条件，可以得到：该过程空气对外所作的功为!/ 一 〃贮气罐%:气罐 $气球+贮气罐 Pb 所以气球只能被充到険球=3.333—2=1.333/的大小，故气体对外作的功为:W = O.9xlO 5xl.333 = 1.2xlO 5J第二章习题2-1 解：W = e- A(/ = 50-80 = -30V ,所以是压缩过程2-2 解：W 膨吸+W 压一Q 畝=2000 + 650 — 1200 = 1450R2-3 解：△ {/ = 0 = 2x 10, x3600 = 7.2X 106J//Z2—4解：状态b 和状态a Z 间的内能Z 差为：MJ ab =U h -U a =2-VV = 100-40 = 60V所以，a ・d ・b 过程中工质与外界交换的热量为：e a _^=A^+W = 60 + 20 = 80^工质沿曲线从b 返回初态a 时，工质与外界交换的热量为：Q h _a = / _匕 + W = _△赊 + W = -60-30 = -90kJ根据题中给定的a 点内能值，可知b 点的内能值为60kJ,所以有：\U ad = U h -U d =60-40 = 20V由于d ・b 过程为定容过程，系统不对外作功，所以d ・b 过程与外界交换的热量为：Q d -b = 5 - u b = \u db = 2ov所以a-d-b 过程系统对外作的功也就是a-d 过程系统对外作的功，故a-d 过程系统与外界交 换的热量为：Qz =匕- Ua~ K_d =叽-J =40-(-20) = 60V2-52-5 解：由于汽化过程是定温、定压过程，系统焙的变化就等于系统从外界吸收的热量, 即汽化潜热，所以有： \h = q = 2253kJ "g0.15x2 0.09 =3.333亦内能的变化为：A w = A/? - A(pv) = A/? —p(y2 - vj=2257+1.01X102X (0.001-1.674) = 2088V / kg2-6解：选取气缸中的空气作为研究的热力学系统，系统的初压为：p, = = 1.028 x 105 + 195><9^ = 2.939 x 105H f A100x10"当去掉一部分负载，系统重新达到平衡状态时，其终压为：/?.二 /?.+-^- = 1.028xl05 + 95x9,8d ^1.959xlO5PtzA 100x10"由于气体通过气缸壁可与外界充分换热，所以系统的初温和终温相等，都等于环境温度即:TU根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积，为：空=2.939X10500X10：X10X”=】526x10^ -p21.959x10s所以活塞上升的距离为：A r _ V2-V, _ 1.526X10'3-100X10X10-6=0.0526m = 5.26cm△乙= —■ ~A 100x10"市于理想气体的内能是温度的函数，而系统初温和终温相同，故此过程中系统的内能变化为零，同时此过程可看作定压膨胀过程，所以气体与外界交换的热量为：Q = W = p2A\L = 1.959x105 x 100x KT4 x0.0526 二103.04J2-8解：压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：w = q — Au = -50 一146.5 = 一196.53 / kg忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功，所以生产每kg压缩空气所需的轴功为：巴二g —△力=一50 —146.5 -(0.8x0」75 — 0.1 x0.845) xlO3 = -252V /kg所以带动此压气机所需的功率至少为：P = -W^X]()=42kW602-9解：是否要用外加取暧设备，要看室内热源产生的热量是否大于通过墙壁和门窗传给外界的热量，室内热源每小时产生的热量为：9 热源=(50000+50 x 100) x 3600=1.98 xlO5U小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3xlO5kJ,所以必须外加収暖设备，供热量为：2 = 3xl05 -1.98X105 =1.02X105ZJ//?2-10解：収容器内的气体作为研究的热力学系统，根据系统的状态方程可得到系统终态体积为：匕=%(£L)%.2 =1x(—)^2 =1.78/n3p20.5过程中系统对外所作的功为：pl.78 卩.78 n V1,2. ? (\7J0-2—V."0 2 )W 訂pdV = J 令2 _0；丿=544.63所以过程中系统和外界交换的热量为：Q = A(/ + W = —40 + 544.6 = 504.63为吸热。
热工基础习题库(附答案)
热工基础习题库（附答案）一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.w是(____)的符号。
A、热量B、比热量C、功D、比功正确答案：D2.朗肯循环是（）循环A、双热源B、多热源C、单热源D、无热源正确答案：B3.下列说法正确的是(____)。
A、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的热效率就一定B、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的最高热效率就一定C、循环最高温度一定时，则最低温度越低，循环的热效率越高D、循环最低温度一定时，则最高温度越高，循环的热效率越低正确答案：B4.在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率（）卡诺循环的热效率A、等于B、大于C、小于或等于D、小于正确答案：A5.在水蒸气温熵图上，过热段是一条(____)。
A、横轴的垂线B、直线C、曲线D、横轴的平行线正确答案：C6.火用是一种(____)。
A、功B、能量C、热量D、物质正确答案：B7.功不是(____)。
A、火用B、状态参数C、途径函数D、能量正确答案：B8.在(____)区，在水蒸气的焓熵图上定压线与定温线重合。
A、湿饱和蒸汽区B、干饱和蒸汽区C、未饱和水区D、过热区正确答案：A9.在水定压产生过程中，在锅炉工作压力为(____)时一定会经过临界点。
A、大气压力B、超临界压力C、临界压力D、亚临界压力正确答案：C10.最佳循环一定是：()A、变压B、不可逆C、可逆D、定压正确答案：C11.在水蒸气的焓熵图上，等压线与等温线重合的区域是(____)。
A、未饱和水区B、过热区C、干饱和蒸汽区D、湿饱和蒸汽区正确答案：D12.流体流速小于当地音速称为(____)。
A、等因素流动B、超音速流动C、亚音速流动D、音速流动正确答案：C13.状态参数的变化量只与()有关A、始态B、态能量C、终态D、始态和终态正确答案：D14.压力越高，则过热蒸汽的焓(____)。
A、不变B、前三个都可能C、越高D、越低正确答案：B15.压力相同温度越高的过热蒸汽，经绝热膨胀到相同压力时，其焓降越大，终态湿饱和蒸汽的干度（）A、越大B、越小C、不变D、不确定正确答案：A16.比热量的单位是（）A、J/kgB、JC、kg/JD、kg正确答案：A17.朗肯循环中不包含(____)过程。
热工基础作业答案
式中：依题意有：m.mm l s /m .g m /kg .cm /g .sin gl gh p MPa.p p p p v b vb 2020089108080102333===⨯=====-=ραρρkPakPa kPa p p p kPa Pa Pa m m P Pa O m m H p kPa Pa Pa m m p A P O H b O H b 6.206656.1061.961kPa 98p 656.106106656103332.1Hg 800p 1.961kPa a 34.19618067.9200982.97990103332.1Hg 7351265Hg2Hg 2222=++=++=∴==⨯⨯===⨯===⨯⨯=-压力单位换算：附录根据《热工基础》习题参考答案第二章 热能转换的基本概念和基本定律热能转换的基本概念 2-32-42-6 （a ）取水为系统，故为闭口系。
系统与外界交换的能量为热能。
（b ）取电阻丝+容器+水为系统，故为闭口绝热系。
系统与外界交换的能量为电能。
（c ）取图2-40中虚线框内全部空间为系统，故为孤立系。
系统与外界无任何形式的能量交换。
2-7 2-82-10 用线性插值法求摄氏温标与华氏温标的换算关系：{}{}{}{}3281010010032212212+=--=--︒︒)C ()F ()C ()F (t .t t t 得绝对零度（-273.15℃）所对应的华氏温度为：{})F (.).(.t )F (︒-=+-⨯=67459321527381MP .a MP .-MPa .p -p p a MP .gH mm .MPa .g H mm x p g H mm .g H mm MPa .a MP x a MP x p 0.0039MPa g 29.0588mmH g H mm -Hg 735.0588mm p -p p Hg 735.0588mm MPa .p mmHg 107.5006MPa -A P Pa .g H mm -A P 0.0039MPa 3941Pa g H 29.56mm g H mm -g H mm .p -p p g H mm p p -p p 2a MP 13.498a MP .a MP .p a MP .p -A P g H mm .a MP .p p p p v b v v v b b 3v b v v b g b g b 0040094009800940567350980706567357060980706098011265321331126570656735706413098041312655673509801====⨯==∴======∴==⨯==========+=∴===+=冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷进进进进则设解法三：依题意有：：附录查解法二：）：附录（查解法一：力为：冷凝器内蒸汽的绝对压）（）附录（查式中：力为：汽轮机进口处的绝对压）（aMP .a MP .-MPa .p -p p a MP .gH mm .MPa .g H mm x p gH mm .g H mm MPa .a MP x a MP x p 0.0039MPa g 29.0588mmH g H mm -Hg 735.0588mm p -p p Hg735.0588mm MPa .p mmHg107.5006MPa -A P Pa .g H mm -A P 0.0039MPa 3941Pa g H 29.56mm g H mm -g H mm .p -p pg H mm p p -p p 2a MP 13.498a MP .a MP .p a MP .p-A P g H mm .a MP .p p p p v b v v v b b3v bv v bg bg b 0040094009800940567350980706567357060980706098011265321331126570656735706413098041312655673509801====⨯==∴======∴==⨯==========+=∴===+=冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷进进进进则设解法三：依题意有：：附录查解法二：）：附录（查解法一：力为：冷凝器内蒸汽的绝对压）（）附录（查式中：力为：汽轮机进口处的绝对压）（m m HgMPa MPa MPa p p p MPaMPa MPa p p p MPa Pa Pa m m Hg p b v v b v 577077.0025.0102.0025.0073.0098.0073.0733********.1550''2==-=-==-=-===⨯⨯=2-112-13 （1）取动力厂为系统，输入能量为煤的总发热量Q ，输出能量为输出功率P 。
热工基础课后习题参考答案完整版童钧耕,王平阳,苏永康编《热工基础》上海交通大学出版社
解：由题意可知 p1v1 = p2v2 ,= v2 2=v1 2m3
因此有 p=2
p1
v=1 v2
0.2MPa × =1 2
0.1MPa
在可逆定温膨胀过程中，设某一时刻的压力为 p，则有
∫ ∫ w=
v2 pd=v
v1
v2 p1v1 d=v v v1
p1v1
ln
1-3 用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度，管子倾斜角 α= 30° ，压力计使用密度 ρ = 0.8g/cm3 的煤油，斜管中液柱长 l = 200mm ，当地大气压力 pb = 745mmHg 。求烟
气的真空度（ mmHg ）及绝对压力。
2 / 78
解：压力计斜管中煤油产生的压力为
p j = ρ gl sina = 0.8×103 kg / m3 × 9.8× 0.2m × sin30°=784Pa
1-6 气体= 初态为 p1 0= .3MPa, V1 0.2m3 ，若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到V2 = 0.8m3 ，
求气体膨胀所做的功。
解：有条件可得气体膨胀所做的功为
∫ ( ) W=
V2 pdV=
V1
p (V2 −V1 )=
0.3MPa × 0.8m3 − 0.2m3 = 180kJ
1-71m3空气， p1 = 0.2MPa ，在可逆定温膨胀后容积为原来的两倍。求：终压p2和气体所
当地大气压为
= pb 745mmHg=745mm ×133.3224Pa/mm=99325.2Pa
则烟气的绝对压力为
p = pb − pj = 99325.2Pa − 784Pa = 98541.2Pa
若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH2O表示，则烟气的真空度为
热工基础与应用课后习题答案(全)第二版
山东大学热工基础课后习题解答第一章思考题1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？1答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习题1-1 解：5p b 755 133.3 10 1.006bar 100.6kPa1. p p b p g 1 0 .06 1 3 6 0 013 7 0.6k0 P a2. p g p p b 2.5 1. 006 1.494bar 149.4 k P a3. p p b p v 755 700 55m m H g 7.3315k P a4. p v p b p 1.006 0.5 0. 506bar 50.6k P a1-2 图1-8 表示常用的斜管式微压计的工作原理。
热工基础课后题答案(作业)
1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. k P a p p p g b 6.13700136006.100=+=+= 2. k P a bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. k P a m m H g p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. k P a bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-2-1解：kJ U Q W 308050Δ-=-=-= ，所以是压缩过程3-2解：设气体的初态参数为1111m T V p 和、、，阀门开启时气体的参数为2222m T V p 和、、，阀门重新关闭时气体的参数为3333m T V p 和、、，考虑到刚性容器有：321V V V ==，且21m m =。
⑴当阀门开启时，贮气筒内压力达到51075.8⨯Pa ，所以此时筒内温度和气体质量分别为：K 25366.78.752931212=⨯==p p T Tkg T R V p m m 0.2252932870.02710751g 1121=⨯⨯⨯===⑵阀门重新关闭时，筒内气体压力降为 5104.8⨯Pa ，且筒内空气温度在排气过程中保持不变，所以此时筒内气体质量为： kg T R V p T R V p m g g 216.025.366287027.0104.852333333=⨯⨯⨯==所以，因加热失掉的空气质量为：3-7解：⑴ 定温：K T T 30321==，由理想气体的状态方程可得到初终态的体积：3611g 173922.1100.33032876m p T mR V =⨯⨯⨯==3622g 221766.51010.3032876mp T mR V =⨯⨯⨯==所以气体对外所作的功和吸收的热量分别为：kJ V V T mR V p W g V V 22573.73922.121766.5ln3032876lnd 12121=⨯⨯⨯===⎰kJ W Q 22573.-=-=⑵ 定熵：相当于可逆绝热过程，气体对外所作的功和热量分别为：kg m 0.0090.2160.225m m Δ32=-=-=kJp p V p k k V p W kk V V 135])31(1[30310287.0611.44.1])(1[1d 4.114.131121121=-⨯⨯⨯⨯⨯-=--==--⎰0=Q 终温为： K p p T T kk 41221.)0.30.1(303)(1.411.411212=⨯==--⑶ n =1.2：为多方过程，根据过程方程可得到气体的终温为：K p p T T nn 3.252)0.30.1(303)(21./20.11212=⨯==-气体对外所作的功和热量分别为： kJ p p n T mR W nn g 5.436])31(1[121.3032876])(1[12.112.11121=--⨯⨯=--=--kJn k n T T mc Q V 11.21812.14.12.1)3033.252(717.061)(12=--⨯-⨯⨯=---=3-17 解：混合后各成分的质量分数为：0.0567550500.1421122=+⨯=+=m m m co co ωω20.1637550750.232500.062122,11,222=+⨯+⨯=++=m m m m o o o ωωω0.027550500.0521122=+⨯+=m m m OHOHωω折合分子量为：28.85280.761180.02320.163440.05611ii =+++==∑M M ω)./(2288.28.858314K kg J MR R g ===4－1 解: 由热量守恒J W Q Q 550450100012=-=-= 由克劳休斯不等式：00185.030055054010002211>=-=+K J T Q T Q 0.7617550750.768500.75ω2N =+⨯+⨯=它的设计是不合理的4－2 解：采用电炉取暖时， KW P ef 56.536001024=⨯=-当采用电动机带动卡诺热泵时， kW TT T Q P pump 474.029352056.51211=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= %53.8%10056.5474.0=⨯==efpump P P η6-1 解：①1点：P 1=4MPa , t 1=400︒C查表得：h 1=3215.71kJ/kg , s 1=6.773kJ/(kg.K ) 2点：s 2=s 1=6.773kJ /(kg.K ), P 2=4KPa 查表得：h 2=2040.13kJ/kg , x =0.789 3(4)点：由P 3=P 2=4KPa 查表得：h 3=121.29kJ/kg吸热量：q 1=h 1-h 3=3215.71－121.29=3094.42kJ/kg 净功量：w net =h 1-h 2=3215.71－2040.13=1175.58kJ/kg 热效率：η=1q w net =42.309458.1175=37.99%干度：x =0.789②1点：由P 1=4MPa , t 1=550︒C查表得：h 1=3558.58kJ/kg , s 1=7.233kJ/(kg.K )2点：由s 2=s 1=7.233kJ /(kg.K ), P 2=4kPa 查表得：h 2=2179.11kJ/kg , x =0.846 3(4)点：由P 3=4kPa, 查表得: h 3=121.29kJ/kg吸热量：q 1=h 1－h 3=3558.58－121.29=3437.29kJ/kg 净功量：w net =h 1－h 2=3558.58-2179.11=1379.47kJ/kg 热效率：η=1q w net =29.343747.1379=40.13%干度：x =0.8466-6 解: (1)k =1.4 循环热效率为： 55.33%5.7111114.11=-=-=--k εη压缩过程为可逆绝热过程，所以有：K T v v T T k k 6385.728514.11112112＝＝－⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=--εkPa P v v P P k k16455.7984.112112=⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε (2)k =1.3循环热效率为：%36.545.7111113.11=-=-=--k εη压缩过程为可逆绝热过程，所以有：K T v v T T k k 5225.728513.11112112＝＝－⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=--εkPa P v v P P k k13455.7983.112112=⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε9-3 有一炉墙，厚度为20 cm ，墙体材料的热导率为1.3 W/(m ⋅K)，为使散热损失不超过1500 W/m 2 ,紧贴墙外壁面加一层热导率为0.1 W/(m ⋅K)的保温层。
热工基础第一章习题
解:
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1-2英制系统中朗肯温度与华氏温度的关系为T{ }=t{ }+459.67。已知热力学绝对温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是273.15Ｋ和491.67 ；汽点的读数分别是373.15K和671.67 。（１）导出朗肯温度和开尔文温度的关系式；（２）开尔文温标上绝对零度在朗肯温标上是多少度？
解:(1)
(2)
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1-5用Ｕ型压力计测量容器中气体的压力，在水银柱上加一段水，则得水柱高1020mm，水银柱高900mm，如图１-17所示，若当地大气压为755mmHg，求容器中的压力为多少 ？
解:
=(1020*9.81+900*133.3)+755*133.3=2.306*10 Pa=0.23
解:
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1-15某房间冬季通过墙壁和窗子向外散热 ，房内有2只 电灯照明,其它家内耗电约 ，为维持房内温度不变，房主购买供暖系数为5的热泵，求热泵最小功率。
解:热泵供暖功率为
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1-16.若某种气体的状态方程为 ，现取质量 的该种气体分别做两次循环，如图1-20中循环1-2-3-1和循环4-5-6-4，设过程1-2和4-5种温度不变都等于 ，过程2-3和5-6种压力不变，过程3-1和4-6中体积不变。又设状态３和状态６温度相等，都等于 。试证明两个循环中1kg气体对外界所作的循环净功相同。
解:（1）若任意温度T在朗肯温标上为T{ }在热力学绝对温标上读数为T{K}，则
解得T{ }=1.8T{K}
(2)据上述关系 时T{ }=0
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石油华东《热工基础》2019年秋学期在线作业(一)答案
《热工基础》2019年秋学期在线作业（一）
试卷总分:100 得分:100
一、判断题 (共 10 道试题,共 100 分)
1.熵增大的过程必为不可逆过程。
【正确答案】:错误
2.实际物体的吸收率仅仅取决于物体的本身性（物体的种类、表面温度、表面状况）。
【正确答案】:错误
3.多变过程即任意过程。
【正确答案】:错误
4.状态参数是热力系统状态的单值函数。
【正确答案】:正确
5.同一温度场中不同的等温面可以相交。
【正确答案】:错误
6.倘若容器中气体的压力没有改变，那么安装在该容器上的压力表的读数也不会改变。
【正确答案】:错误
7.闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
【正确答案】:错误
8.功的数值仅仅取确于工质的初态和终态，与过程无关。
【正确答案】:错误
9.对于工业高温下的热辐射来说，对射线的吸收和反射有重大影响的是表面的颜色，而不是表面的粗糙度。
【正确答案】:错误
10.导电体的黑度（发射率）小于非导电体的黑度（发射率）。
【正确答案】:正确。
第二学期热工基础第1次作业
1次作业，注释如下：本次作业为1-4章的内容。
本次作业是本门课程本学期的第) (道小题只有一个选项正确，共21一、单项选择题）的热力系统1. 开口系统是指（具有活动边界(A)与外界有功量交换(B)(C) 与外界有热量交换(D) 与外界有物质交换[正确]你选择的答案：DD 正确答案：解答参考：）的热力系统2. 绝热系统是指（(A) 状态参数不变(B) 热力学能不变与外界没有热量交换(C)与外界没有功量和热量交换(D)正确]你选择的答案：C [C 正确答案：解答参考：）的热力系统3. 孤立系统是（与外界无热量交换(A)与外界无功量交换(B)与外界无质量交换(C)(D) 与外界无任何相互作用]D [正确你选择的答案：D 正确答案：解答参考：）4. 下列说法中正确的是（(A) 平衡状态一定是稳定状态稳定状态一定是平衡状态(B) 均匀状态一定是平衡状态(C)平衡状态是不存在内部势差的状态(D)你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A解答参考：5. 系统中工质的真实压力是指（）(A) p g (B) p b (C) p v +p或p-p(D) p vgbb D [正确] 你选择的答案：D 正确答案：解答参考：－v图上，（6. 在p）所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量。
(A) 任意循环(B) 可逆循环(C) 正向循环(D) 逆向循环[正确]你选择的答案：BB 正确答案：解答参考：）△T + w适用于闭口系中（q 7. 公式= c V理想气体的可逆过程(A)实际气体的任意过程(B)理想气体的任意过程(C)任何工质的可逆过程(D)正确] C [你选择的答案：C 正确答案：解答参考：）8. 气体吸热后热力学能（一定增加(A)一定减少(B)(C) 不变(D) 可能增加、减少或不变你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：D解答参考：9. 在相同的温度变化区间内，理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比（）(A) 较大大小相等(B)较小(C)大或小不确定(D)B [正确]你选择的答案：B 正确答案：解答参考：10. 对于闭口系，当过程的始态与终态确定后，下列各项目中哪一个值无法确定（）(A) Q－WQ (B)时）Q=0(C) W（当时）W=0(D) Q（当[正确]你选择的答案：AA 正确答案：解答参考：理想气体向真空膨胀，该过程所做的膨胀功（）11.＞0 (A) W W=0 (B)＜0 (C) W 无法确定(D)正确]你选择的答案：B [B 正确答案：解答参考：）余下的气体继续膨胀。
热工基础习题答案
热工基础习题答案热工基础习题答案热工基础是热能工程专业的一门基础课程，通过学习这门课程，可以帮助我们掌握热力学和热传导等基本概念和计算方法。
在学习过程中，习题是巩固知识和提高能力的重要手段。
下面，我将为大家提供一些热工基础习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个理想气体在等温过程中，压强从P1=2.5 MPa增加到P2=5 MPa，体积由V1=0.1 m³增加到V2=0.2 m³。
求该过程中的热量变化。
解答：根据理想气体的状态方程PV=RT，可以得到P1V1=P2V2。
由此可知，该过程中的温度保持不变，即等温过程。
根据热力学第一定律，对于等温过程，热量变化等于做功的大小。
所以，热量变化Q=W=P2(V2-V1)。
代入数值计算得到Q=0.5 MPa·m³。
2. 一块铁板的质量为2 kg，其初始温度为20℃。
将其放入一个恒温恒压的容器中，容器内的温度为100℃，铁板与容器达到热平衡后，铁板的温度为多少？解答：根据热平衡原理，当两个物体达到热平衡时，它们的温度相等。
所以，铁板的温度将会升到100℃。
3. 一段导热系数为0.5 W/(m·K)的材料，长度为1 m，截面积为0.01 m²。
两端温度分别为100℃和50℃，求该材料的导热率。
解答：根据导热定律，导热率Q=λAΔT/Δx。
代入数值计算得到Q=0.5 W，Δx=1 m，ΔT=100℃-50℃=50℃。
代入公式计算得到导热率λ=Q/(AΔT/Δx)=0.5/(0.01×50)=1 W/(m·K)。
4. 一台汽车发动机的功率为100 kW，排气温度为400℃，冷却水温度为20℃。
求该发动机的热效率。
解答：根据热效率的定义，热效率η=W/QH，其中W为发动机输出的功率，QH为燃料的热值。
由于题目没有给出燃料的热值，所以无法计算热效率。
通过以上习题的解答，我们可以看到热工基础课程中的一些基本概念和计算方法。
热工基础练习题(附参考答案)
热工基础练习题（附参考答案）一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.下列关于循环热效率的说法中，正确的是(____)。
A、放热量越大，热效率越低B、上述说法都是错误的C、循环功越大，热效率越高D、吸热量越小，热效率越高正确答案：B2.卡诺循环是（）循环A、多热源B、单热源C、双热源D、无热源正确答案：C3.(____)不是热力系的内能。
A、机械能B、内动能C、化学能D、热能正确答案：A4.气体吸热后热力学能（）A、可能增加、减少或不变B、一定增加C、一定减少D、不变正确答案：A5.国际单位制中比内能的单位是（）A、kJ/KB、kJ/m3C、kg/cm2D、kJ/kg正确答案：D6.提高循环热效率的途径有（）A、提高吸热量B、提高散热量C、不要冷源D、降低放热量正确答案：D7.在保持蒸汽初温和初压不变时，乏汽压力（）可使循环热效率提高。
A、降低B、提高C、不确定D、不变正确答案：A8.若闭口系处于热力学平衡状态，则内部工质的（）处处一致。
A、压力和比容B、压力、温度和比容C、压力和温度D、比容和温度正确答案：C9.在水蒸气定压产生过程的T-S图上，有（）段曲线。
A、3B、4C、2D、5正确答案：C10.热力系的能量有外部储存能和（）A、动能B、内能C、机械能D、热能正确答案：B11.加热干饱和蒸汽，蒸汽温度上升，变为(____)。
A、过热蒸汽B、预热蒸汽C、湿饱和蒸汽D、饱和水正确答案：A12.说法正确的是，朗肯循环是(____)。
A、不可能实现的循环B、热效率最高的循环C、乏汽干度最低的循环D、蒸汽动力循环正确答案：D13.热量的单位是（）A、JB、qC、j/kgD、j正确答案：A14.朗肯循环中工质在锅炉内发生是(____)过程。
A、等温B、等压C、等熵D、等焓正确答案：B15.湿饱和蒸汽存在于水蒸气的定压产生过程的（）A、汽化段B、加热段C、预热段D、过热段正确答案：A16.闭口系经历一个不可逆绝热过程后，其熵变化（)A、保持不变B、必定减少C、必定增加D、可能增加、减少或不变正确答案：D17.确定了温度，就可以确定水的（）A、饱和干度B、压力C、饱和压力D、饱和温度正确答案：C18.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是()。
热工基础习题和答案（手动word版）.doc
第一章热力学基础知识一、填空题1．实现能和能相互转化的工作物质就叫做。
2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从吸取热能，将其中一部分转化为，并把余下的一部分传给的过程。
3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的交换、交换和交换。
4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为和两类。
5．状态参数的变化量等于两状态下，该物理量的差值，而与无关。
6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。
7．1mmHg= Pa；1mmH2O= Pa。
8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5×105Pa的表压力为MPa。
9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。
已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。
10．一个可逆过程必须是过程，而且在过程中没有。
11．只有状态才能用参数坐标图上的点表示，只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。
12．热量和功都是系统与外界的度量，它们不是而是量。
13．工质作膨胀功时w 0，工质受到压缩时w 0，功的大小决定于。
二、名词解释1．标准状态——2．平衡状态——3．准平衡过程——4．可逆过程——5．热机——6．热源——7．热力系统——8．体积变化功——9．热力学温标——10．孤立系——三、判断题1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。
2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。
3．比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。
4．绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。
6．孤立系内工质的状态不会发生变化。
7．可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。
8．凝汽器的真空下降时，则其内蒸汽的绝对压力增大。
9．若容器中气体的压力没有改变，则压力表上的读数就一定不会改变。
四、选择题1．下列各量可作为工质状态参数的是：（1）表压力；（2）真空；（3）绝对压力。
2．水的三相点温度比冰点温度应：（1）相等；（2）略高些；（3）略低些。
热工基础课后答案超详细版
热工基础课后答案超详细版(张学学)(总102页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章思考题1.平衡状态与稳定状态有何区别热力学中为什幺要引入平衡态的概念答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习 题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
热工基础课后答案解析超详细版(张学学]
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第一章思考题1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
第二学期热工基础次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：本次作业为9-12章内容。
离线作业打印版一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1. 导热系数是衡量物质导热能力的重要指标，其大小除与材料的成分、分子结构、密度有关外，还与（）(A) 物体的几何形状有关(B) 物体的温度和含水率有关(C) 物体的温度有关，但与含水率无关(D) 物体的含水率有关，但与温度无关正确答案：B解答参考：2. 非稳态导热的（）(A) 温度场和热流密度都不随时间变化(B) 温度场不变，热流密度随时间变化(C) 热流密度不变，温度场随时间变化(D) 温度场和热流密度都随时间变化正确答案：D解答参考：≤0.1M），意味着（）3. 集总参数法的适用条件是：Bi≤0.1（或BiV(A) 该物体的体积很小(B) 该物体的导热系数很大(C) 该物体表面的对流换热热阻远大于内部的导热热阻(D) 该物体表面的对流换热热阻远小于内部的导热热阻正确答案：C解答参考：4. 关于对流换热系数，以下说法错误的是（）(A) 液体的对流换热系数大于气体的对流换热系数(B) 有相变的对流换热系数大于无相变的对流换热系数(C) 紊流的对流换热系数大于层流的对流换热系数(D) 光滑表面的对流换热系数大于粗糙表面的对流换热系数正确答案：D解答参考：5. 一般情况下，强迫对流换热系数（）自然对流换热系数(A) 小于(B) 等于(C) 大于(D) 无法比较正确答案：C解答参考：6. 如图所示，两半球内表面之间的辐射角系数X1,2为（）(A) 1(B) 1/2(C) 1/3(D) p/2正确答案：B解答参考：7. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，遮热板的表面发射率（黑度）越大，削弱辐射换热的效果（）(A) 越好(B) 越差(C) 没有影响(D) 视遮热板的表面温度而定正确答案：B解答参考：8. 将热电偶置于烟道中测烟气温度（烟气温度高于环境温度），在有、无遮热套筒条件下测得的温度分别为T1和T2，判断下列四种情况中正确的是（）(A) T1=T2＜烟气真实温度(B) T1 =T2＞烟气真实温度(C) T1＞T2＞烟气真实温度(D) T2＜T1＜烟气真实温度正确答案：D解答参考：9. 为强化传热采用的错误措施是（）(A) 提高流体的流速(B) 在对流换热系数较小的一侧壁面加肋(C) 改良流体的物性(D) 在对流换热系数较大的一侧壁面加肋正确答案：D解答参考：10. 下列说法正确的是（）(A) 平板和圆管加厚都能强化传热(B) 平板和圆管加厚都定能削弱传热(C) 平板加厚定能削弱传热，而圆管加厚不一定(D) 平板加厚定能强化传热，而圆管加厚不一定正确答案：C解答参考：二、判断题(判断正误，共25道小题)11.不同温度的等温线绝不会相交正确答案：说法正确解答参考：12.热流线不一定总与等温线垂直相交正确答案：说法错误解答参考：13.热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反正确答案：说法正确解答参考：14.热对流和对流换热描述的是相同的概念正确答案：说法错误解答参考：15.雷诺数表示流体的惯性力和浮升力的比值正确答案：说法错误解答参考：16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值正确答案：说法正确解答参考：17.同样的对流换热现象，也可能有不完全相同的准则式正确答案：说法正确解答参考：18.任何物体，只要其温度高于 0K，该物体就具有热辐射的能力正确答案：说法正确解答参考：19.在真空中不能进行辐射换热正确答案：说法错误解答参考：20.两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热正确答案：说法错误解答参考：21.两物体的辐射换热量为零，就表示两物体没有辐射换热正确答案：说法错误解答参考：22.辐射换热时，能量的形式会发生变化正确答案：说法正确解答参考：23.黑体的吸收比（率）和反射比（率）都是最大的正确答案：说法错误解答参考：24.一定温度下，黑体的辐射力最大正确答案：说法正确解答参考：25.辐射表面的温度越高，辐射能量中可见光的份额越大正确答案：说法正确解答参考：26.角系数是一个纯几何参数正确答案：说法正确解答参考：27.辐射表面的温度越高，角系数越大正确答案：说法错误解答参考：28.黑体和灰体的表面热阻均为零正确答案：说法错误解答参考：29.角系数越大，辐射换热的空间热阻越小正确答案：说法正确解答参考：30.在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少正确答案：说法正确解答参考：31.遮热板的表面发射率（黑度）越低，遮热效果越差正确答案：说法错误解答参考：32.对流换热系数h较小的情况下，可采用表面加肋的方式强化换热正确答案：说法正确解答参考：33.在管道外表面包裹保温层总能起到削弱传热的作用正确答案：说法错误解答参考：34.在管径较小的情况下，需要考虑临界热绝缘直径的问题正确答案：说法正确解答参考：35.在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下，换热器顺流布置和逆流布置的传热效果相同。
第二学期热工基础次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：本次作业为9-12章内容。
离线作业打印版一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1.导热系数是衡量物质导热能力的重要指标，其大小除与材料的成分、分子结构密度有关外，还与()(A)物体的几何形状有关(B)物体的温度和含水率有关(C)物体的温度有关，但与含水率无关(D)物体的含水率有关，但与温度无关正确答案：B解答参考：2.非稳态导热的()(A)温度场和热流密度都不随时间变化(B)温度场不变，热流密度随时间变化(C)热流密度不变，温度场随时间变化(D)温度场和热流密度都随时间变化正确答案：D解答参考：3.集总参数法的适用条件是：BiWO.l(或BiW0.1M)，意味着()V(A)该物体的体积很小(B)该物体的导热系数很大(C)该物体表面的对流换热热阻远大于内部的导热热阻(D)该物体表面的对流换热热阻远小于内部的导热热阻正确答案：C解答参考：4.关于对流换热系数，以下说法错误的是()(A)液体的对流换热系数大于气体的对流换热系数(B)有相变的对流换热系数大于无相变的对流换热系数(C)紊流的对流换热系数大于层流的对流换热系数(D)光滑表面的对流换热系数大于粗糙表面的对流换热系数正确答案：D解答参考：5.一般情况下，强迫对流换热系数()自然对流换热系数(A)小于(C)大于(D)无法比较正确答案：C解答参考：为() 6.如图所示，两半球内表面之间的辐射角系数XI2(A)1(B)1/2(C)1/3(D)p/2正确答案：B7.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，遮热板的表面发射率(黑度)越大，削弱辐射换热的效果()(A)越好(B)越差(C)没有影响(D)视遮热板的表面温度而定正确答案：B解答参考：8.将热电偶置于烟道中测烟气温度(烟气温度高于环境温度)，在有、无遮热套筒条件下测得的温度分别为T和T,判断下列四种情况中正确的是()12(A)T二T V烟气真实温度12(B)T二T〉烟气真实温度12(C)T〉T〉烟气真实温度12(D)T V T V烟气真实温度21正确答案：D解答参考：9.为强化传热采用的错误措施是()(A)提高流体的流速(B)在对流换热系数较小的一侧壁面加肋(C)改良流体的物性(D)在对流换热系数较大的一侧壁面加肋正确答案：D10.下列说法正确的是()(A)平板和圆管加厚都能强化传热(B)平板和圆管加厚都定能削弱传热(C)平板加厚定能削弱传热，而圆管加厚不一定(D)平板加厚定能强化传热，而圆管加厚不一定正确答案：C解答参考：二、判断题(判断正误，共25道小题)11.不同温度的等温线绝不会相交正确答案：说法正确12.热流线不一定总与等温线垂直相交正确答案：说法错误解答参考：13.热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反正确答案：说法正确解答参考：14.热对流和对流换热描述的是相同的概念正确答案：说法错误解答参考：15.雷诺数表示流体的惯性力和浮升力的比值正确答案：说法错误解答参考：16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值正确答案：说法正确解答参考：17.同样的对流换热现象，也可能有不完全相同的准则式正确答案：说法正确解答参考：18.任何物体，只要其温度高于0K,该物体就具有热辐射的能力正确答案：说法正确解答参考：19.在真空中不能进行辐射换热正确答案：说法错误解答参考：20.两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热正确答案：说法错误解答参考：21.两物体的辐射换热量为零，就表示两物体没有辐射换热正确答案：说法错误解答参考：22.辐射换热时，能量的形式会发生变化正确答案：说法正确解答参考：23.黑体的吸收比（率）和反射比（率）都是最大的正确答案：说法错误解答参考：24.一定温度下，黑体的辐射力最大正确答案：说法正确解答参考：25.辐射表面的温度越高，辐射能量中可见光的份额越大正确答案：说法正确解答参考：26.角系数是一个纯几何参数正确答案：说法正确解答参考：27.辐射表面的温度越高，角系数越大正确答案：说法错误解答参考：28.黑体和灰体的表面热阻均为零正确答案：说法错误解答参考：29.角系数越大，辐射换热的空间热阻越小正确答案：说法正确解答参考：30.在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少正确答案：说法正确解答参考：31.遮热板的表面发射率（黑度）越低，遮热效果越差正确答案：说法错误解答参考：32.对流换热系数h较小的情况下，可采用表面加肋的方式强化换热正确答案：说法正确解答参考：33.在管道外表面包裹保温层总能起到削弱传热的作用正确答案：说法错误解答参考：34.在管径较小的情况下，需要考虑临界热绝缘直径的问题正确答案：说法正确解答参考：35.在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下，换热器顺流布置和逆流布置的传热效果相同。
第二学期热工基础第1次作业
本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下：本次作业为1-4章的容.一、单项选择题<只有一个选项正确,共21道小题>1. 开口系统是指〔〕的热力系统<A> 具有活动边界<B> 与外界有功量交换<C> 与外界有热量交换<D> 与外界有物质交换正确答案：D解答参考：2. 绝热系统是指〔〕的热力系统<A> 状态参数不变<B> 热力学能不变<C> 与外界没有热量交换<D> 与外界没有功量和热量交换正确答案：C解答参考：3. 孤立系统是〔〕的热力系统<A> 与外界无热量交换<B> 与外界无功量交换<C> 与外界无质量交换<D> 与外界无任何相互作用正确答案：D解答参考：4. 如下说法中正确的答案是〔〕<A> 平衡状态一定是稳定状态<B> 稳定状态一定是平衡状态<C> 均匀状态一定是平衡状态<D> 平衡状态是不存在部势差的状态正确答案：A解答参考：5. 系统中工质的真实压力是指〔〕<A> p g<B> p b<C> p v<D> p b+p g或p b-p v正确答案：D解答参考：6. 在p－v图上,〔〕所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量.<B> 可逆循环<C> 正向循环<D> 逆向循环正确答案：B解答参考：7. 公式q = c V△T + w适用于闭口系中〔〕<A> 理想气体的可逆过程<B> 实际气体的任意过程<C> 理想气体的任意过程<D> 任何工质的可逆过程正确答案：C解答参考：8. 气体吸热后热力学能〔〕<A> 一定增加<B> 一定减少<C> 不变<D> 可能增加、减少或不变正确答案：D9. 在一样的温度变化区间,理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比〔〕<A> 较大<B> 大小相等<C> 较小<D> 大或小不确定正确答案：B解答参考：10. 对于闭口系,当过程的始态与终态确定后,如下各项目中哪一个值无法确定〔〕<A> Q<B> Q－W<C> W〔当Q=0时〕<D> Q〔当W=0时〕正确答案：A解答参考：11. 理想气体向真空膨胀,该过程所做的膨胀功〔〕<A> W＞0<B> W=0<C> W＜0正确答案：B解答参考：12. 理想气体向真空膨胀,当一局部气体进入真空容器后,余下的气体继续膨胀.该过程所做的膨胀功〔〕<A> W＞0<B> W=0<C> W＜0<D> 无法确定正确答案：A解答参考：13. 理想气体的〔〕是两个相互独立的状态参数<A> 温度与热力学能<B> 温度与焓<C> 温度与熵<D> 热力学能与焓正确答案：C解答参考：14. 如图理想气体的ab和cb过程,如下关系成立的为〔〕<A><B><C><D>你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：15. 在一样的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率〔〕卡诺循环的热效率<A> 大于<B> 小于<C> 等于<D> 小于或等于你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：16. 在两恒温热源之间工作的可逆热机,其热效率的上下取决于〔〕<A> 热力循环包围的面积大小<B> 高温热源温度<C> 低温热源温度<D> 高温热源与低温热源温度你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：17. 如果热机从热源吸热100 kJ,对外做功100 kJ,如此〔〕<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正确答案：B解答参考：18. 如下说确的是〔〕<A> 系统吸热后总是温度升高<B> 热量绝不能从低温传向高温<C> 只要过程的初终态一样,状态参数的变化就一样<D> 只要过程的初终态一样,过程换的功量就一样正确答案：C解答参考：19. 热熵流的计算式d S f =δQ／T适用于〔〕<A> 理想气体任意过程<B> 理想气体可逆过程<C> 任何工质任意过程<D> 任何工质可逆过程正确答案：C解答参考：20. 系统经历一个不可逆过程后,其熵变化〔〕<A> 必定增加<B> 必定减少<C> 保持不变<D> 可能增加、减少或不变正确答案：D解答参考：21. 系统经历一个不可逆绝热过程后,其熵变化〔〕<A> 必定增加<B> 必定减少<C> 保持不变<D> 可能增加、减少或不变正确答案：A解答参考：二、判断题<判断正误,共32道小题>22.表压力和真空度都不能作为状态参数正确答案：说确解答参考：23.热力学中,压力、温度和比容称为根本状态参数正确答案：说确解答参考：24.容器中气体的压力不变,如此压力表的读数也绝对不会改变正确答案：说法错误解答参考：25.可逆过程必定是准静态过程,而准静态过程并不一定是可逆过程正确答案：说确解答参考：26.只有可逆过程p-v图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功正确答案：说确解答参考：27.假如工质吸热,其热力学能一定增加正确答案：说法错误解答参考：28.工质膨胀时必须对工质加热正确答案：说法错误解答参考：29.系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故与外界没有热量交换正确答案：说法错误解答参考：30.对可逆与不可逆绝热过程,都有w=－△u和w t=－△h,说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等.正确答案：说法错误解答参考：31.不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差正确答案：说确解答参考：32.没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换正确答案：说法错误解答参考：33.理想气体的比热容一定是常数正确答案：说法错误34.气体常数与气体的种类与所处的状态无关正确答案：说法错误解答参考：35.理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数正确答案：说法错误解答参考：36.功量可以转换为热量,但热量不可以转换为功量正确答案：说法错误解答参考：37.机械能可以全部转换为热能,而热能绝不可能全部转换为机械能正确答案：说确解答参考：38.热效率较高的发动机,循环净功也一定较大正确答案：说法错误解答参考：39.在一样的初终态之间进展可逆与不可逆过程,如此不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化.正确答案：说法错误40.工质完成一个不可逆循环后,其熵的变化大于零正确答案：说法错误解答参考：41.熵减小的过程是不可能实现的正确答案：说法错误解答参考：42.系统熵增大的过程必为吸热过程正确答案：说法错误解答参考：43.理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n倍正确答案：说确解答参考：44.理想气体在定熵膨胀过程中,其技术功为膨胀功的κ倍正确答案：说确解答参考：45.绝热过程熵变为零正确答案：说法错误46.可逆绝热过程熵变为零正确答案：说确解答参考：47.单独能量品质升高的过程是不可能发生的正确答案：说确解答参考：48.等量的高温热量与低温热量具有一样的品质正确答案：说法错误解答参考：49.自发过程是不可逆过程,但非自发过程是可逆过程正确答案：说法错误解答参考：50.熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据正确答案：说确解答参考：51.因为熵是状态参数,所以熵流和熵产也都是状态参数正确答案：说法错误52.熵产是由不可逆因素引起的熵增正确答案：说确解答参考：53.孤立系统熵增原理明确：孤立系统各局部的熵都是增加的正确答案：说法错误解答参考：〔注意：假如有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩.在线只需提交客观题答案.>三、主观题<共9道小题>54.某定量工质经历了1-2-3-4-1循环,试填充下表所缺的数据参考答案：1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.如以下图,b、c两状态点在同一条等温线上,试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab与△s ac谁大？参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间,假如该热机从热源吸热1360 kJ,对外作功833 kJ.问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？参考答案：ηt＞ηtc违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现.〔也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解〕57.气球直径为0.4 m,球充有压力为150 kPa的空气,由于太阳辐射加热,气球直径增大到0.45 m,假如球气体压力正比于气球的直径,试求过程中气体对外的做功量W.参考答案：解：D1 = 0.4 m时,p1=150 kPa,且气球压力正比于气球直径,即p=kD,可求得：k=375 kPa/m答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg.问每分钟需要多少水蒸汽.参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系,根据能量方程：59.有5g氩气,经历一热力学能不变的状态变化过程,初始状态p1=6.0×105 Pa,T1=600K,膨胀终了的容积V2= 3V1,氩气可作为理想气体.氩气的Rg=0.208 kJ/<kg·K>,c p=0.523 kJ/<kg·K>,求：〔1〕终了状态的温度T2、压力p2；〔2〕过程中系统热力学能、焓和熵的变化量.参考答案：解：由题意：△U= 0 →T2 = T1 = 600 K由理想气体气体状态方程, 有：60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能〔比热容取定值〕？参考答案：解：∵定压过程总加热量为：q =c p△T其中用来改变热力学能的局部为：△u= c V△T而c p= c V+R g∴定压过程用来作功的局部为：w =R g△T61.2kg某种理想气体按n可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍,稳定地从300℃降低到60℃kJ,求：气体的c p和c V.参考答案：解：由闭口系能量方程：62.3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合,水的比热为4.187 kJ/<kg·K>,求此混合过程的熵变,并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？〔提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态〕参考答案：解：思路：利用孤立〔绝热〕系熵增原理进展判断.取该绝热容器为闭口系,设热水用角标H表示,冷水用角标C表示,并注意液体c p = c V = c由闭口系能量方程：三、主观题<共9道小题><主观题请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩.在线只需提交客观题答案.> 54.某定量工质经历了1-2-3-4-1循环,试填充下表所缺的数据过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-2013902-303953-40-10004-1055.如以下图,b、c两状态点在同一条等温线上,试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab与△s ac谁大？56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间,假如该热机从热源吸热1360 kJ,对外作功833 kJ.问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？57.气球直径为0.4 m,球充有压力为150 kPa的空气,由于太阳辐射加热,气球直径增大到0.45 m,假如球气体压力正比于气球的直径,试求过程中气体对外的做功量W.58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg.问每分钟需要多少水蒸汽.59.有5g氩气,经历一热力学能不变的状态变化过程,初始状态p1=6.0×105 Pa,T1=600K,膨胀终了的容积V2= 3V1,氩气可作为理想气体.氩气的Rg=0.208 kJ/<kg·K>,c p=0.523 kJ/<kg·K>,求：〔1〕终了状态的温度T2、压力p2；〔2〕过程中系统热力学能、焓和熵的变化量.60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能〔比热容取定值〕？61.2kg某种理想气体按n可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍,稳定地从300℃降低到60℃kJ,求：气体的c p和c V.62.3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合,水的比热为4.187 kJ/<kg·K>,求此混合过程的熵变,并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？〔提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态〕。
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热工基础第一次作业
三、主观题(共9道小题)
54.
参考答案：
55.如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab与△s ac谁大？
参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac
56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。
问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？
参考答案：
ηt＞ηtc违背了卡诺定理
结论：该循环根本不可能实现。
（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解）
57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案：
解：已知D1 = 0.4 m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k =375 kPa/m
答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ
58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为2 0℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
参考答案：
解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：
59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0×105 Pa，T1=600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K)，c p=0.523 kJ/(kg·K)，求：（1）终了状态的温度T2、压力p2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
参考答案：
解：由题意：△U = 0 →T2 = T1 = 600 K
由理想气体气体状态方程，有：
60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？
参考答案：
解：∵定压过程总加热量为：q =c p△T
其中用来改变热力学能的部分为：△u= c V△T
而c p = c V+R g
∴定压过程用来作功的部分为：w =R g△T
61.2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从
300℃降低到
60℃，膨胀过程中作功418.68kJ，吸热83.736kJ，求：气体的c p和c V。
参考答案：
解：由闭口系能量方程：
62.3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合，水的比热为4.187 kJ/(k g·K)，求此混合过程的熵变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？（提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态）
参考答案：
解：思路：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。
取该绝热容器为闭口系，设热水用角标H表示，冷水用角标C表示，并注意液体
c p = c V = c
由闭口系能量方程：
三、主观题(共9道小题)
(主观题请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
)
54.
55.
如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab与△s ac谁大？
57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。
58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为2 0℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0×105 Pa，T1=600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K)，c p=0.523 kJ/(kg·K)，求：（1）终了状态的温度T2、压力p2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？
61.2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从300℃降低到
60℃，膨胀过程中作功418.68kJ，吸热83.736kJ，求：气体的c p和c V。
62.3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合，水的比热为4.187 kJ/(k g·K)，求此混合过程的熵变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？（提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态）。