热力学期末试卷

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热学期末考试试卷

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热学期末考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = H - TS2. 以下哪个过程是可逆过程?A. 气体自由膨胀B. 气体在活塞下缓慢压缩C. 气体在绝热容器中自由膨胀D. 气体在恒温恒压下缓慢压缩3. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = nCC. P = nRT/VD. V = nRT/P4. 熵增加原理适用于:A. 孤立系统B. 开放系统C. 封闭系统D. 所有系统5. 以下哪个不是热力学基本量?A. 温度B. 压力C. 熵D. 比热容二、填空题(每空1分,共10分)6. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源_______热能并将其完全转化为_______而产生其他影响。

7. 理想气体的内能只与_______有关。

8. 热力学温度与理想气体体积的关系是_______。

9. 根据热力学第三定律,当系统温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于_______。

10. 热机效率不可能达到或超过_______。

三、简答题(每题5分,共20分)11. 解释什么是卡诺循环,并说明其效率如何计算。

12. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述。

13. 什么是热力学的熵?熵增加原理有何意义?14. 描述理想气体的绝热过程,并说明其特征。

四、计算题(每题15分,共30分)15. 假设有1摩尔理想气体,初始状态下体积为1立方米,压力为1大气压。

气体经历一个等压过程,最终体积变为2立方米。

求该过程中气体所做的功和吸收的热量。

16. 一个绝热容器内装有1摩尔理想气体,初始温度为300K。

气体经历一个绝热膨胀过程,最终体积变为原来的两倍。

求最终温度和熵变。

五、论述题(共20分)17. 论述热力学在现代科技中的应用,并举例说明。

【试卷结束】请注意,本试卷仅供学习和参考使用,实际考试内容和形式可能有所不同。

热学期末考试题库及答案

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热学期末考试题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = H - TS答案:A2. 在理想气体的等压过程中,温度与体积的关系是:A. T ∝ VB. T ∝ 1/VC. T ∝ V^2D. T ∝ 1/V^2答案:A二、填空题3. 理想气体的内能只与______有关。

答案:温度4. 根据热力学第二定律,不可能制造一种循环动作的热机,从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他变化。

这种热机被称为______。

答案:永动机三、简答题5. 解释什么是熵,并简述熵增原理。

答案:熵是热力学中表征系统无序程度的物理量。

熵增原理表明,在孤立系统中,自发过程总是向着熵增加的方向进行,直到达到平衡状态。

6. 描述什么是热机效率,并给出其表达式。

答案:热机效率是指热机在将热能转化为机械能的过程中,输出的机械功与输入的热能之比。

其表达式为:η = W/Q_in。

四、计算题7. 一个理想气体从状态A(P1, V1, T1)经历一个等容过程到达状态B(P2, V2, T2)。

已知P1 = 2 atm,V1 = 2 L,T1 = 300 K,求状态B 的体积V2。

答案:首先,根据理想气体状态方程 PV = nRT,可以得到P1V1/T1 = P2V2/T2。

由于是等容过程,体积V不变,所以V2 = V1 = 2 L。

8. 一个绝热容器内装有理想气体,初始温度为T0,经过一个绝热膨胀过程,气体温度变为T。

求气体的最终体积Vf,已知初始体积V0 = 1 m³,初始温度T0 = 300 K,最终温度T = 600 K。

答案:绝热过程中,根据热力学第一定律,Q = 0,W = ΔU。

对于理想气体,ΔU = nCvΔT。

由于是绝热过程,W = -PdV = nCv(T -T0)。

根据理想气体状态方程,PV/T = constant,可以得到Vf/V0 = T/T0。

《工程热力学》期末复习题库及答案

《工程热力学》期末复习题库及答案

《工程热力学》期末复习题库及答案第一章1.把热量转化为功的媒介物称为DA.功源 B.热源 C.质源 D.工质4.工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有AA.燃气 B.润滑油 C.水 D.天然气5.工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有 AA.氟里昂气 B.润滑油 C.水 D.天然气7.下列哪一项不是与系统发生作用的外界A.功源 B.热源 C.质源 D.工质8.封闭系统是指的系统A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换C.与外界既没有物质交换也没有热量交换 D.与外界没有功交换9.开口系统是指的系统·A.与外界有物质交换 B.与外界有热量交换C.与外界有物质交换没有热量交换 D.与外界有功交换10.孤立系统是指的系统A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换C.与外界没有功交换D.A+B+C 13.蒸气压缩制冷系统是A.绝热系统 B.孤立系统C.封闭系统 D.开口系统16.强度量与系统的质量,可加性A.有关/不具有 B.无关/不具有 C.有关/具有 D.无关/具有20.从绝对真空算起的压力为A.表压力B.绝对压力 C.真空度 D.标准压力24.工质的热力状态参数中,可直接测量的参数是A.压力 B.内能 C.焓 D.熵29.如某阀门后的表压力为0.5个大气压,则该处的绝对压力应为A.5 B.1.5 C.0.4 D.0.530.若真空度为0.2个大气压,则该处的绝对压力应为个大气压A.2 B.1.2 C.0.8 D.0.231.若真空度为0.2个大气压,则该处的表压力应为个大气压A.2 B.1.2 C.-0.8 D.-0.233.若大气压力为0.1 MPa,容器内的压力比大气压力低0.006MPa,则容器内的A.表压力为0.094MPa B.绝对压力为0.094MPaB.真空度为0.106MPa D.表压力为0.106MPa34.若大气压力为0.1 MPa,容器内的压力比大气压力高0.004MPa,则容器内的A.表压力为0.096 MPa B.绝对压力为0.096MPaC.真空度为0.104MPa D.绝对压力为0.104MPa37.当理想气体的密度不变而压力升高时,其比容A.增大 B.减小C.不变 D.不一定38.当理想气体的比体积不变而压力升高时,其密度A.增大 B.减小C.不变 D.不一定39.热力学平衡态是指系统同时处于平衡和平衡A.质量/压力 B.温度/质量 C.压力/质量D.温度/压力43.不考虑化学反应和电磁效应的热力学系统,过程的不可逆因素主要有A.耗散效应 B.有限温差下的热传递 C.自由膨胀 D.A+B+C44.在刚性容器中,一定质量的空气被3000C的热源从1000C加热到300 0C,此过程是A.可逆的 B.不可逆的 C.定容可逆的 D.等压不可逆的45.经过一个不可逆过程后,工质不能恢复原来状态,该说法A.正确 B.错误 C.有一定道理 D.不定46.系统进行了一个过程后,如不能使沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过程为不可逆过程 A.系统 B.外界C.系统和外界 D.系统或外界47.在压容图上,准静态过程用一条连续曲线表示,非准静态过程用一条连续曲线表示A.可以/可以 B.可以/不可以 C.不可以/可以 D.不可以/不可以54.功状态参数,温度状态参数A.是/不是 B.不是/是 C.是/是 D.不是/不是55.功系统的状态参数,它系统状态变化过程的函数A.是/不是 B.不是/不是 C.是/是D.不是/是56.热量系统的状态参数,它系统状态变化过程的函数A.是/不是 B.不是/不是 C.是/是 D.不是/是57.在p-v图上,某比容减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.做的膨胀功的大小B.消耗的外界功的大小 C.做的技术功的大小 D.消耗的热量58.在T-s图上,某熵增加的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.吸收的热量 B.对外做的功量 C.放出的热量 D.消耗的外界功量59.在p-v图上,一个比容减少的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热 C.对外做功D.消耗外界功60.在p-v图上,某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的A.功的交换量 B.热量的交换量C.内能的变化量 D.能量的交换61.在图上,某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的功的交换量A.T-s B.p-v C.h-s D .p-h62.在T-s图上,某熵减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所A.吸收的热量 B.对外做的功量C.放出的热量 D.消耗的外界功量63.在T-s图上,一个熵增加的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热 C.对外做功 D.消耗外界功64.在p-v图上,一个比容增加的可逆过程线表示该过程是一个过程A.吸热 B.放热C.对外做功 D.消耗外界功65.在p-v图上的任意一个正循环,其压缩功膨胀功A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定66.在p-v图上的任意一个,其膨胀功小于压缩功A.正循环B.逆循环 C.循环 D.无法确定67.工质经过一个循环,又回到初态,其温度A.增加 B.减少C.不变 D.变化不定68.如循环的目的是向高温热源供热,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.正循环 D.热泵循环69.如循环的目的是从低温热源吸热,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.正循环 D.热泵循环70.如循环的目的是将热能持续地转化为机械能,则该循环是A.制冷循环 B.热机循环 C.逆循环 D.热泵循环第二章1.热力学第一定律的实质是A.质量守恒定律 B.机械能守恒定律C.能量转换和守恒定律 D.卡诺定理2.热力学第一定律阐述了能量转换的A.方向 B.速度 C.限度D.数量关系3.气体的热力学能包括分子具有的A.移动动能 B.转动动能 C.振动动能 D.A+ B+ C4.气体的内能包括分子具有的A.压力能B.转动动能 C.耗散动能 D.A+B18.工质经过一个循环,又回到初态,其焓值A.增加 B.减少 C.不变 D.变化不定19.工质经过一个循环,又回到初态,其值不变的是A.焓 B.功 C.热量 D.A+B+C20.dq=du+dw的适用范围是A.理想工质、可逆过程 B.任意工质、可逆过程C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程21.dq=du+pdv的适用范围是A.理想工质、可逆过程 B.任意工质、可逆过程C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程=∆+⎰的适用范围是22.q u pdvA.理想工质、可逆过程B.任意工质、可逆过程C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程26.dq=dh-vdp的适用范围是A.理想工质、封闭系统 B.任意工质、封闭系统C.理想工质、开口系统D.任意工质、任意系统27.dq=du+pdv的适用范围是A.开口系统、可逆过程B.任意系统、可逆过程C.开口系统、任意过程 D.封闭系统、任意过程dT+pdv适用于工质,过程28.dq=cvA.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆29.dq=du+dw适用于工质过程A.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆30.dq=du+pdv适用于工质,过程A.任意/任意 B.任意/可逆 C.理想/任意 D.理想/可逆第三章3.下列哪一种气体可看作理想气体A.湿空气 B.水蒸气 C.R12蒸气D.R22蒸气4.可看作理想气体的是A.制冷装置中的R12蒸气 B.房间内空气中的水蒸气C.锅炉中的水蒸气 D.汽轮机中的水蒸气5.在理想气体的状态方程pv=RT中,只与气体的种类有关A.p B.v C.R D.T6.一定质量的理想气体在等压作用下,温度从127℃上升到227℃,其比容等于原来的A.4/5 B.5/4 C.127/227 D.227/1277.一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下,若压力表的读数从0.5 MPa下降到0.4MPa,其比容等于原来的A.5/4 B.4/5 C.6/5 D.5/68.一定质量的理想气体在定容条件下,温度从27 0C上升到1270C,其压力等于原来的A.4/3 B.3/4 C.127/27 D.27/12714.空气或燃气的定压比热与定容比热之差等于——kJ/(kg·K)A.28.7 B.287 C.1.4 D.0.28715.空气或燃气的定压比热与定容比热之差等于空气或燃气的A.对外做功量 B.对外放热量C.气体常数 D.内能增加量16.理想气体比定压热容与定容比热之比为A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于等于117.空气或燃气的比定压热容与定容比热之差等于空气或燃气的A.吸热量 B.放热量C.气体常数 D.体积增加量18.空气或燃气的定压比热是定容比热的倍A.1.4 B.1.5 C.1.6 D.1.726.工质经过一个循环,又回到初态,其熵A.增加 B.减少 C.不变 D.变化不定27.某封闭系统经历了一不可逆过程后,系统向外界放热45 kJ,同时对外界作功为10 kJ,则系统的熵的变化量为A.零 B.正 c.负D.无法确定28.国际单位制中,kJ/K是的单位A.压力B.熵 C.比容 D.比焓29.某封闭系统经历了一不可逆过程后,系统向外界放热20 kJ,同时对外界做功为10kJ,则系统熵的变化量为A.零 B.正 C.负D.无法确定30.理想气体可逆吸热过程中,下列哪个参数一定是增加的A.内能B.熵 C.压力 D.温度31.理想气体可逆放热过程中,工质的熵A.增加B.减小 C.不变 D.无法确定32.理想混合气体的压力等于各组成气体在具有与混合气体相同温度、相同容积时的分压力A.之差 B.之乘积C.之和 D.之中最大的一个33.理想混合气体的密度等于各组成气体在具有与混合气体相同温度、相同压力时的密度A.之差 B.之乘积 C.之和 D.之中最大的一个=0.8kJ/(kg·℃)]被压缩过程中,接受外界功90kJ/kg,温度上升80℃,此过程中,34.某理想气体[cvm该气体将对外界放热 kJ/kgA.26 B.64 C.154 D.都不对=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,对外界放热32 kJ/kg,对外界做功40kJ/kg,此35.某理想气体[cvm过程中,该气体温度将下降℃A.80 B.90 C.82 D.都不对=0.8kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,对外界做功70kJ/kg,温度下降50℃,此过程中,该气36.某气体[cvm体将从外界吸热 kJ/kgA.30 B.40 C.110 D.都不对=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中,从外界吸热16 kJ/kg,对外界做功80kJ/kg,此过程中,37.某气体[cvm该气体温度将下降℃A.51.2 B.80 C.48 D.都不对43.理想气体放热过程,当消耗外界功时,其温度A.升高 B.降低 C.不变D.不一定44.理想气体吸热过程,当消耗外界功时,其温度A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定46.在理想气体的可逆过程中,若温度、压力时,则该过程一定为加热过程A.升高/降低 B.升高/升高 C.降低/升高 D.降低/降低51.理想气体放热过程,当温度不变时,该过程是过程A.对外做功过程 B.定容过程 C.消耗外界功过程 D.不一定52.理想气体吸热过程,当温度不变时,该过程是A.对外做功过程 B.定容过程 C.消耗外界功过程 D.不一定53.理想气体加热过程中,若工质温度下降,则其膨胀功一定A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不一定54.理想气体放热过程,当温度不变时,其膨胀功WA.大于零 B.小于零 C.等于零 D.大于零或小于零55.在理想气体的放热过程中,若工质温度上升,则其膨胀功一定A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不一定第四章5.理想气体等温过程中吸入的热量对外做的功量A.大于 B.等于 C .小于 D.无法确定8.在定温过程中,技术功是膨胀功的倍A.0 B.1 C.k D.29.在定温过程中,空气吸收的热量有转化为内能增加量A.0 B.50%- C.86.3% D.100%10.在定温过程中,空气吸收的热量有转化为对外做功量A.28.6% B.50% C.71.4% D.100%17.理想气体工质的放热、膨胀过程,该多变过程的多变指数A.n<0 B.0<n<l C.1<n<k D.n>k18.理想气体工质的压缩、降温、降压过程,该多变过程的多变指数A.n<0 B.0<n<l C.1<n<k D.n>k20.在多变指数n=0.4的多变过程中,空气吸收的热量有转化为对外做功量 A.28.6% B.40% C.71.4% D.100%21.理想气体过程方程为pv n=常数,当n=0时,其热力过程是A.等容过程B.等压过程 C.等温过程 D.绝热过程22.理想气体过程方程为pv n=常数,当n= k(绝热指数)时,其热力过程是A.等容过程 B.等压过程 C.等温过程 D.绝热过程23.理想气体绝热过程的比热容为A.cv B.cpC.∞ D.零24.理想气体定温过程的比热容为A.cv B.cpC.∞ D.零31.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热压缩,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度降低 D.气体吸热,温度升高34.对理想气体,下列过程的比容是减少的A.绝热压缩 B.绝热膨胀 C.定压加热 D.定温加热37.在p-v图上,更陡一些,在T-s图上,更陡一些A.绝热线/定容线 B.绝热线/定压线 C.定温线/定容线 D.定温线/定压线38.下列哪种情况气体的内能减少A.绝热压缩B.绝热膨胀 C.定温膨胀 D.定温压缩39.下列哪种情况气体的内能增加A.绝热压缩 B.绝热膨胀 C.定温膨胀 D.定温压缩40.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热压缩,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度降低 D.气体吸热,温度升高41.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体绝热膨胀,温度降低 B.气体放热,温度升高C.气体绝热膨胀,温度升高 D.气体吸热,温度升高42.对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是A.气体放热,压强增大 B.气体放热,温度不变C.定温放热,压强增大D.定温压缩,气体吸热第五章129.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是A.混合加热循环 B.定容加热循环 C.定压加热循环 D.卡诺循环130.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是A.柴油机工作循环 B.二次回热循环 C.逆卡诺循环 D.蒸汽动力循环133.热力学第二定律并没有阐明能量转换的A.条件 B.限度 C.速度 D.方向134.工质经卡诺循环后又回到初始状态,其内能A.增加 B.减少C.不变 D.增加或减少135.卡诺循环的热效率仅与下面哪项有关A.高温热源的温度B.高温热源的温度和低温热源的温度C.低温热源的温度D.高温热源的温度和低温热源的温度及工质的性质122.用热泵给房间供暖,经济性比用电炉直接取暖A.好B.坏 C.相等 D.不一定136.提高制冷系数的最佳措施是A.提高冷凝温度,降低蒸发温度 B.提高冷凝温度,提高蒸发温度C.降低冷凝温度,提高蒸发温度 D.降低冷凝温度,降低蒸发温度137.从逆卡诺循环可以看出,同时提高蒸发温度和冷凝温度可以制冷系数 A.降低 B.提高 C.不改变 D.无法确定138.理想气体在高温热源温度TH 和低温热源温度TL之间的逆向卡诺循环的制冷系数为A.(TH +TL)/THB.TH/(TH- TL) C.TL/(TH- TL) D.(TL-TH)/TH139.理想气体在高温热源温度TH 和低温热源温度TL之间的卡诺循环的热效率为A.(TH -TL)/THB.TH/(TH- TL) C.TL/(TH- TL) D.(TL-TH)/TL142.热力学第二定律可以这样表述A.热能可以百分之百的转变为功B.热能可以从低温物体自动地传递到高温物体C.使热能全部而且连续地转变为机械功是不可能的D.物体的热能与机械功既不能创造也不能消灭143.下述哪一机械的工作原理是逆卡诺循环的应用A.蒸汽机 B.热机 C.锅炉 D.制冷装置145.卡诺循环是由哪两种过程组成的A.等温过程和定压过程 B.等温过程和定容过程C.等温过程和绝热过程 D.绝热过程和定容过程146.逆卡诺循环是在哪一个过程从外界吸热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程147.理想气体绝热过程中,工质的熵的变化量A.大于零 B.小于零 C.等于零D.大于等于零148.卡诺循环热效率的范围是A.大于1 B.大于零,小于1 C.大于零 D.小于零149.逆卡诺循环制冷系数的范围是A.大于1 B.大于零,小于1 C.大于零 D.小于零153.卡诺循环的热效率与工质性能的优劣有直接关系,该说法A.完全正确 B.有一定道理C.完全错误 D有可能对167.卡诺循环是在哪一个过程从外界吸热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程168.逆卡诺循环是在哪一个过程向外界放热A.定温过程 B.绝热膨胀过程 C.B与D D.绝热压缩过程169.卡诺循环包括哪四个热力过程A.定容加热,定容放热,绝热膨胀,绝热压缩B.定温加热,定温放热,绝热膨胀,绝热压缩C.可逆定温加热,可逆定温放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩D.可逆定压加热,可逆定压放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩170.提高循环热效率的不正确的途径是A.尽量提高高温热源温度B.尽量降低低温热源温度C.尽可能使实际的热力循环接近理想卡诺循环D.尽量增大各种传热温差171.提高循环热效率的不正确的途径是A.尽量提高高温热源温度 B.尽量降低低温热源温度C.尽量减少各种摩擦损失D.尽量减小高低温热源温差第七章1.沸腾是指A.从液态物质转变为气态物质的过程 B.从气态物质转变为液态物质的过程C.在液体表面发生的汽化现象 D.在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象2.蒸发是指A.从液态物质转变为气态物质的过程 B.从气态物质转变为液态物质的过程C.在液体表面发生的汽化现象 D.在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象3.在任何温度下,由液态物质转变为气态物质的过程,称为A.汽化 B.蒸发 C.沸腾, D.A+B4.由气态物质转变为液态物质的过程称为A.结露 B.液化 C.凝结D.B或C5.饱和水蒸气和饱和水的混合物称为A.未饱和水B.湿蒸汽 C.过热蒸汽 D.干饱和蒸汽6.湿蒸汽的状态由决定A.温度与压力B.压力与干度 C.过热度与压力 D.过冷度与温度7.液面上饱和蒸汽压力所对应的沸腾温度称为A.露点 B.饱和温度 C.沸点 D.B或C8.要确定过热蒸汽的参数,除了知道其温度外,还必须知道其A.压力 B.温升 C.干度 D.过冷度9.要确定未饱和水的参数,除了知道其压力外,还必须知道其A.温度 B.温升 C.干度 D.过热度10.要确定饱和水的参数,除了知道其温度外,还需要知道其A.压力 B.过热度 C.干度D.不再需要12.在水蒸气的T-s图中,饱和蒸汽线右上方的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区13.在水蒸气的p-v图中,零度水线左侧的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区D.固体状态区14.过热蒸汽的过热度等于A.过热蒸汽温度 B.饱和温度 C.A+B D.A-B16.干度x=0的工质是指,A.未饱和液B.饱和液 C.湿饱和液 D.过热蒸汽17.干度x=l的工质是指A.饱和液 B.饱和蒸汽 C.湿饱和液 D.过热蒸汽22.水在定压汽化过程中,若其温度等于该压力下的饱和温度,则其处于状态A.饱和水 B.湿蒸汽 C.饱和蒸汽 D.或A或B或C25.某温度和压力下的过冷水,其温度其压力下的饱和温度,其压力其温度下的饱和压力、A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于 D.小于/小于31.在水蒸气的p-v图中,饱和水线和饱和蒸汽线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区32.在水蒸气的p-v图中,零度水线和饱和水线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区37.水在汽化过程中,若其压力高于其温度的饱和压力,则其处于状态A.过冷水 B.饱和水 C.饱和蒸汽 D.过热蒸汽38.水在汽化过程中,若其压力小于其温度的饱和压力,则其处于状态A.过冷水 B.饱和水 C.饱和蒸汽D.过热蒸汽39.水在密闭容器中定压加热汽化时,当最后一滴水也变成蒸汽时,这时容器内的蒸汽称为A.饱和蒸汽 B.未饱和蒸汽 C.过热蒸汽 D.过饱和蒸汽40.某温度和压力下的过冷水,其压力其温度下的饱和压力,其温度其压力下的饱和温度A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于 D.小于/小于41.在水蒸气的T-s图中,零度水线和饱和水线之间的区域称为A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区 C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区45.水的定压汽化过程经历了除以外的三个阶段A.定压升温阶段 B.定压预热阶段 C.定压汽化阶段 D.定压过热阶段52.不存在200 ℃的水,只存在200℃的水蒸气,此说法A.正确 B.错误 C.有一定道理 D.无法确定63.在压力为0.5 MPa时,饱和水的比焓为640.1 kJ/kg,饱和水蒸气的比焓为2748.1kJ/kg。

(完整word版)化工热力学试卷

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化工热力学期末试卷一选择题(1×25)1.关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是()A. 可以判断新工艺、新方法的可行性。

B. 预测反应的速率。

C. 优化工艺过程。

D. 通过热力学模型,用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。

2. 范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的实根是()。

A.饱和液体体积B.饱和蒸汽体积C.无物理意义D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积3.纯物质临界点时,其对比压力P r()。

A.= 1 B.= 0 C.> 0 D.< 04.露点的轨迹称为()。

A. 饱和汽相线B. 饱和液相线C. 等温线D. 三相线5. 混合物质的第二virial系数B()。

A.仅为温度的函数B.仅为压力的函数C.为温度和组成的函数D.为温度和压力的函数6. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为()。

A. 饱和液相区B. 汽液共存区C. 过热蒸汽区D. 超临界区7.一定组成的单位质量均相非流动体系有( )。

A. dU = -VdP - TdSB. dU = VdP + SdTC. dU = -VdP - SdTD. dU = -PdV + TdS8.关于理想溶液的性质,下列表达正确的是 ( ) A. 0>∆V B. 0>∆H C. 0>∆G D. 0>∆S9. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为( )。

A. 饱和液相区 B. 汽液共存区 C. 过热蒸汽区 D. 超临界区10. 纯流体在一定温度下,如压力低于该温度下的饱和蒸汽压,则此物质的状态为( ) A .饱和蒸汽 B.饱和液体 C .过冷液体 D.过热蒸汽11.苯(1)和环已烷(2)在303K,0.1013MPa 下形成X 1 =0.3的溶液,此条件下V 1=89.96cm 3/mol,V 2=109.4cm 3/mol,V 1=91.25cm 3/mol,V 2=109.64cm 3/mol,溶液超额体积为( )cm 3/mol 。

工程热力学期末试卷及答案

工程热力学期末试卷及答案

1 / 6工程热力学期末试卷及答案1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等.() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少()3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变.()4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=()5.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.()6.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.()7.对于过热水蒸气,干度1>x ()8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量.()9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量()10.已知露点温度d t、含湿量d 即能确定湿空气的状态.() 二.选择题(10分)1.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.2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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3.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.4.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 5.()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.填空题(10分)1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________.3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________.4.理想气体的多变比热公式为_________5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量五简答题(8分)1.证明绝热过程方程式2.已知房间内湿空气的d t 、wet t温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态.六.计算题(共54分)1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0.5MPa 降至0.1MPa ,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ ,从外界吸收热量66.8kJ.试求该理想气体的定值比热容p c 和V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图和s T -图上(图上先画出4个基本热力过程线).(14分)2.某蒸汽动力循环.汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar ,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分)3.压气机产生压力为6bar ,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar ,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功是理论轴功的1.15倍,求压气机出口温度2t 及实际消耗功率P .(已知:空气p c =1.004kJ/(kgK),气体常数R=0.287kJ/(kgK)).(15分)4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ ,试2 / 6求:(A )循环的作功量.(B )排放给冷源的热量及冷源熵的增加.(10分) 一.是非题(10分)1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、√9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分) 1、大于0,小于;2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量3、小,大,04、1nv n c c n κ-=- 5、βi =(P Z+1/P 1)1/Z四、名词解释(每题2分,共8分)卡诺定理:1.所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环,其热效率都相等,与采用哪种工质无关.2.在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环.理想气体:气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小,分子本身的体积可以忽略,而分子间平均距离很大,分子间相互吸引力小到可以忽略不计时,这种状态的气体便基本符合理想气体模型.水蒸气的汽化潜热:将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量.相对湿度:湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值,称为相对湿度ϕ.五简答题(8分)1、证明:据能量方程:由于pvTR=,代入上式得即或整理得出上式即为绝热过程方程式.2、答:在h —d 图上,沿温度值为wet t的温度线,与相对湿度线100%ϕ=交于一点a ,从a 点沿等焓线与温度值为t 的温度线交于一点b ,b 点几位室内空气状态参数.如右图所示.六.计算题(共54分)1、p c =1.2437kJ/(kg •K )和V c=0.9567kJ/(kg •K ) 2、背压为0.275MPa ,出口流速12526.3kg/s3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.6614、功量:1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K 一.是非题(10分)1.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力3 / 6性质不随时间而变化的状态.()2.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. ()3.工质经历一可逆循环,其∮ds=0,而工质经历一不可逆循环,其∮ds >0.() 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=()5.对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用.() 6.对于过热水蒸气,干度1>x()7.在研究热力系统能量平衡时,存在下列关系式:sur sys E E +=恒量,△S sys +△S sur =恒量.()8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量.()9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量() 10.在管道内定熵流动过程中,各点的滞止参数都相同.() 二.选择题(10分)1.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 >02.压气机压缩气体所耗理论轴功为_________(A )pdv 12⎰(B )d pv ()12⎰(C )pdu 12⎰+p 1v 1-p 2v3.多级(共Z 级)压气机压力比的分配原则应是_________ (A )βi=(PZ+1+P1)/Z (B )βi=(PZ+1/P1)1/Z (C )βi=PZ+1/P1(D )βi=(PZ+1/P1)/Z 4.工质熵减少的过程_________ (A )不能进行(B )可以进行 (C )必须伴随自发过程才能进行5.闭口系统功的计算式W=U1-U2_________ 适用于可逆与不可逆的绝热过程. 只适用于绝热自由膨胀过程. 只适用于理想气体的绝热过程. 只适用于可逆绝热过程. 三.填空题(10分)1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量q=_________;多变指数n=±∞, 系统与外界传热量q=_________.2.卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________, 在临界温度为__________.4.在T —S 图上,定压线的斜率是_________;定容线的斜率是_________ 5.理想气体音速的计算式:_________,马赫数的定义式为:_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.孤立系统4 / 62.焓3.热力学第二定律及数学表达式 5.相对湿度 五简答题(8分)1.闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ,系统熵增加20kJ /K ,问这一过程 能否实现,为什么2.已知房间内湿空气的t 、wett 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态.六.计算题(共54分)1.空气的初态为p1=150kPa ,t1=27℃,今压缩2kg 空气,使其容积为原来的41.若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩,求这两种情况下的终态参数,过程热量、功量以及内能的变化,并画出p-v 图,比较两种压缩过程功量的大小.(空气:pc =1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20分)2.某热机在T1=1800K 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?(14分)3.已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg·K 和k=1.36,并以流量m=45kg/s 流经一喷管,进口p1=1bar 、T1=1100K 、c1=1800m/s.喷管出口气体的压力p2=0.343bar ,喷管的流量系数cd=0.96;喷管效率为η=0.88.求合适的喉部截面积、喷管出口的截面积和出口温度.(空气:p c=1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20分) 一.是非题(10分)1、√2、√3、×4、×5、√6、×7、×8、√9、×10、√ 二.选择题(10分) 1、B2、C3、B4、B5、A 三.填空题(10分) 1、功W;内能U2、定温变化过程,定熵变化3、小,大,04、对数曲线,对数曲线5、a ==c M a =四、名词解释(每题2分,共8分)孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统.焓:为简化计算,将流动工质传递的总能量中,取决于工质的热力状态的那部分能量,写在一起,引入一新的物理量,称为焓.热力学第二定律:克劳修斯(Clausius)说法:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法:不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机. 相对湿度:湿空气的绝对湿度vρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值,称为相对湿度ϕ. 五简答题(8分) 1、答:能实现对于可逆过程的熵有:qdsTδ=,则系统从热源取热时的可能达到的最小熵增为:5 / 6500 1.67/300kJ ds kJ k K=,20/ 1.67/s kJ k kJ k ∆=>,因此该过程是可以实现的.2、答:在h —d 图上,沿温度值为wet t 的温度线,与相对湿度线100%ϕ=交于一点a ,从a 点沿等焓线与温度值为t 的温度线交于一点b ,b 点几位室内空气状态参数.如右图所示.六.计算题(共54分) 1.解:1、定温压缩过程时: 据理想气体状态方程:pV mRT= 可知初状态下体积:31320.287(27273)114815010mRT V m p-⨯⨯+===⨯据:112212p V p V T T =,定温过程,即21T T =,且32112874V V m ==,因此有1211244150600Vp p p kPa V ===⨯=即定温压缩终态参数为:2300T K =,32287V m =,2600p kPa =等温过程,内能变化为零,即:0U kJ ∆=压缩功:12150ln20.287300ln 238.7600p WmRT kJ p ==⨯⨯⨯=-据热力学第一定律:Q U W =∆+该过程放出热量:238.7Q WkJ ==-2、可逆绝热压缩过程: 同样可知:32112874V V m == 据绝热过程方程式:1122k kp v p v =1.41212()15041044.7kv p p kPa v ==⨯= 据:12112()k k T v T v -=,可知:1 1.411 1.4212()(27273)4445.8k k v T T K v --==+⨯=即可逆绝热压缩终态参数为:32287V m =,21044.7p kPa =,2445.8T K=因为该过程为可逆绝热压缩,因此:0Q =kJ内能变化为:6 / 621()(1.0040.287)(445.8300)104.5v U c T T kJ∆=-=-⨯-=工程热力学期末试卷及答案2.解:(A )按照卡诺循环时,热效率为:2114501175%1800T W Q T η==-=-= 能够达到的最大的功为:1100075%750W Q kJ η==⨯=(B )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 的情况下:211450501170.6%1800100T W Q T η+==-=-=- 转变的功为:1100070.6%706W Q kJ η==⨯=3.答案:喉部截面积321.0=c f m 2,喷管出口的截面积20.438f =m 2,出口截面处气体的温度为828.67K。

热工基础期末考试试卷

热工基础期末考试试卷

热工基础期末考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T2. 理想气体的内能只与什么有关?A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量3. 卡诺循环的效率与以下哪个因素有关?A. 工作物质B. 环境温度C. 循环次数D. 循环路径4. 热力学第二定律的开尔文-普朗克表述指出:A. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体B. 热量不能从单一热源完全转化为功C. 热机的效率不可能达到100%D. 以上都是5. 以下哪个不是热力学基本定律?A. 第零定律B. 第一定律C. 第二定律D. 第三定律6. 绝对零度是指:A. 温度的最低极限B. 物质的内能为零C. 物质的熵为零D. 物质的热膨胀为零7. 热力学系统与外界交换热量时,系统的状态量变化量是:A. 熵B. 内能C. 焓D. 功8. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = nRD. PV = RT9. 混合气体的摩尔分数与体积分数的关系是:A. 摩尔分数等于体积分数B. 摩尔分数与体积分数成正比C. 摩尔分数与体积分数成反比D. 摩尔分数与体积分数无直接关系10. 气体的压缩性指数通常表示为:A. γB. RC. nD. T二、填空题(每空1分,共10分)1. 热力学系统与外界交换的功可以分为______和______。

2. 热力学第二定律的克劳修斯表述指出,不可能从单一热源______,而不引起其他变化。

3. 理想气体的内能只与______有关,而与______无关。

4. 热力学第三定律指出,在绝对零度时,所有完美晶体的______为零。

5. 卡诺循环的效率是______和______之间的温度比的函数。

三、简答题(每题5分,共10分)1. 简述热力学第一定律和第二定律的区别。

2. 描述卡诺循环的四个主要过程。

《工程热力学》期末考试卷及答案

《工程热力学》期末考试卷及答案

昆明理工大学2012年《工程热力学》期末考试卷及答案考试科目:工程热力学 任课教师:包桂蓉一、填空题(本大题有9小题,每小题2分,共18分)1、相互接触的物体,若他们处于热平衡,则他们的___温度 __必相等。

2、 已知湿蒸汽的干度为0。

2,其中干饱和蒸汽的质量为6 kg ,则饱和液体的质量为 24 kg 。

3、工质绝对压力p与大气压力pb及表压力pe或真空度pv的关系:当p >pb时,p p p eb+=;当p 〈pb时,p p p vb-=。

4、用实际气体在两个恒温热源T 1和T2进行一卡诺循环,则其热效率ηt=121T T T - . 5、在相同温度的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都 相等 ,与可逆循环的种类 无关 . 6、空气的比定容热容c v 为718)(K kg J⋅,气体常数为287)(K kg J ⋅;其比定压热容c p = 1005)(K kg J ⋅ 。

7、孤立系统是热力系统与外界无任何 能量 和__物质__交换的系统。

8、熵增加的过程 不一定 (填一定或不一定)是不可逆过程。

9、抽气回热循环改善了朗肯循环,其根本原因在于 水蒸汽的平均吸热温度提高了//提高了循环热效率 。

二、名词解释(本大题有4小题,每小题3分,共12分)1、过热蒸汽:温度高于所处压力对应的饱和温度的蒸汽称为过热水蒸气。

// 对饱和蒸汽继续定压加热形成过热蒸汽。

2、闭口系统:热力系与外界无物质交换的系统。

// 与外界只有能量交换而无物质交换。

3、系统储存能:是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和.// 系统中的热力学能、动能和势能。

4、热力学第二定律的克劳修斯表述:不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。

// 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体.三、简答题(本大题有4小题,每小题5分,共20分)1、热力循环按循环效果及进行方向可分为哪两类?其各自的目的是什么? 答:按循环进行的方向和产生的效果分:正向循环与逆向循环 正循环:将热能转化为机械能。

工程热力学期末试题

工程热力学期末试题

工程热力学(一)试题第一部分选择题一,单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个选项中只有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内.1._________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.没有摩擦的准平衡D.没有温差的2.绝对压力p, 真空pv,环境压力Pa间的关系为( )A.p+pv+pa=0B.p+pa-pv=0C.p-pa-pv=0D.pa-pv-p=03.闭口系能量方程为( )A.Q+△U+W=0B.Q+△U-W=0C.Q-△U+W=0D.Q-△U-W=04.气体常量Rr( )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关5.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6.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( )A.定压B.定温C.定体D.绝热7.卡诺循环如图所示,其吸热量Q1=( )A.RrT1lnB.RrT1lnC.T1△S34D.T1△S218.在压力为p时,饱和水的熵为s′;干饱和蒸汽的熵为s〃.当湿蒸汽的干度0s′B.s>s〃>s′C.ss〃9.电厂热力设备中, 内的热力过程可视为定温过程.A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵10.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( )dh=-vdp B.dh=vdp C.dh=-pdv D.dh=pdv11.水蒸汽动力循环的下列设备中,有效能损失最大的设备是( )A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵12.活塞式压气机的余隙容积增大使( )A.wc增大, ηv减小B.wc不变, ηv减小C.wc不变, ηv不变D.wc减小, ηv减小13.已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进,出口空气的温度为T1,T2;燃烧室出口燃气温度为T3,则其理想循环热效率为( )A.1-B.1-C.1-D.1-14.饱和湿空气的相对湿度( )A.>1B. =1C. <1D.0<<115.湿空气的焓h为( )1kg湿空气的焓1m3湿空气的焓1kg干空气与1kg水蒸汽焓之和1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和二,多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内.多选,少选,错选均无分.16.单位物量的理想气体的热容与_____有关.( )A.温度B.压力C.气体种类D.物量单位E.过程性质17.卡诺循环是_____的循环.A.理想化B.两个定压,两个绝热过程组成C.效率最高D.热源和冷源熵变相等E.可逆18.水蒸汽h-s图上的定压线( )A.在湿蒸汽区为直线B.在过热蒸汽区为直线C.在湿蒸汽区为曲线D.在过热蒸汽区为曲线E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线19.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的_____相等.A.压力B.温度C.比体积D.焓E.熵20.从理论上分析,活塞式压气机压缩空气的过程可以有_____过程.( )A.定压B.定体C.定温D.绝热E.多变第二部分非选择题三,填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)21.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_____热力系.22.热力系的储存能包括_____.23.已知某双原子气体的气体常数Rr=260J/(kg·k),则其定值定体质量比热容cv=_____J/(kg·k).24.已知1kg理想气体定压过程初,终态的基本状态参数和其比热容,其热力学能的变化量可求出为Δu=_____.25.定值比热容为cn的多变过程,初温为t1,终温为t2,其熵变量Δs=_____.26.水蒸汽的临界压力为_____MPa.27.流体流经管道某处的流速与_____的比值称为该处流体的马赫数.28.汽轮机的排汽压力越低,循环热效率越高,但排汽压力的降低受到了_____的限制.29.压气机增压比较大时,为了减少滞胀容积,提高容积效率,除了尽可能减小余隙容积外,通常还采取_____的措施.30.未饱和湿空气的相对湿度值在_____之间.四,名词解释(本大题共5小题,每小题3分,共15分)31.控制质量32.热量的无效能33.水蒸汽的饱和状态34.喷管效率35.湿空气的含湿量五,简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)36.准平衡过程与可逆过程有何共同处有何区别有何联系37.理想气体状态方程有哪些常见形式方程中的常数项与物性是否有关38.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点39.何谓汽流在喷管中的临界状态何谓临界压力比理想气体的临界压力比与哪些因素有关40.何谓汽耗率何谓热耗率它们与热效率有什么关系六,计算题(本大题共4小题,41~43小题每小题5分,44小题10分,共25分)41.m=2.26kg理想气体的气体常数Rr=430J/(kg·k),比热比k=1.35.初温T1=477K,经可逆定体过程后终温T2=591K.求Q,ΔU,W,ΔS.42.设炉膛中火焰的温度恒为tr=1500℃,汽锅内蒸汽的温度恒为ts=500℃,环境温度为t0=25℃,求火焰每传出1000kJ热量引起的熵产和作功能力损失.43.空气可逆绝热流过一喷管,入口压力p1=0.7MPa,温度t1=800℃,出口压力p2=0.15MPa,此喷管是什么外型的喷管入口空气流速忽略不计,比热容和比热比取定值,分别为cp=1.004kJ/(kg·K),k=1.4,求喷管出口空气的温度,流速,马赫数.44.一次再热两级(混合加热器)回热的蒸汽动力循环,初压p1=10MPa,初温t1=500℃,终压p2=0.005MPa;再热过程a~b中压力pa=pb=1.5MPa,再热后蒸汽温度tb=500℃;第一级抽汽压力p01=pa=1.5MPa,第二级抽汽压力p02=0.13MPa.已查出新蒸汽焓h1=3374kJ/kg,汽轮机排汽焓h2=2322kJ/kg;第一级抽汽焓h01=2872kJ/kg,压力po1下饱和水焓=844.7kJ/kg;第二级抽汽焓h02=2816kJ/kg,压力po2下饱和水焓=448.9kJ/kg;再热过程a~b蒸汽的焓ha=h01=2872kJ/kg,hb=3473kJ/kg;汽轮机排汽压力p2下饱和水的焓=137.8kJ/kg.试列出回热加热器的热平衡式,并算出抽汽率α1和α2及循环热效率.全国高等教育自学考试工程热力学(一)试题参考答案课程代码:02248一,单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)1.C2.D3.D4.A5.C6.B7.A8.A9.C 10.B11.A 12.B 13.B 14.B 15.D二,多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)16.ACDE 17.AE 18.AD 19.BD 20.CDE三,填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)21.孤立 22.热力学能,宏观动能,重力位能23.650 24.cv(T2-T1)ln 26.22.1227.当地音速 28.环境温度29.多级压缩,中间冷却 30.0与1四,名词解释(本大题共5小题,每小题3分,共15分)31.闭口系内包含的物质量是恒定的,这种作为研究对象的恒量物质称为控制质量.32.热源提供的热量,在环境为冷源的卡诺循环中,不能转换为功的部分.33.汽化和液化速率相等,成为一种汽液相变的动态平衡的状态.34.喷管出口气流的实际功能与理想出口动能的比值.35.一定体积的湿空气中所含水蒸汽的质量与其中所含干空气质量的比值.或湿空气中,每1kg干空气中所含水蒸汽的质量.五,简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)36.它们共同处都是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡状态的状态组成的过程.它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,可逆过程不会产生任何能量的损耗.一个可逆过程一定是一个准平衡过程,没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程.37.1kg气体:pv=RrT mkg气体:pV=mRrT1kmol气体:pVm=RT nkmol气体:pV=nRTRr是气体常数与物性有关,R是摩尔气体常数与物性无关.38.干饱和蒸汽:x=1,p=ps t=tsv=v〃,h=h〃 s=s〃湿饱和蒸汽:0<x<1,p=ps t=tsv′<v<v〃, h′<h<h〃, s′<s<s〃39.流速为当地音速(Ma=1)时的状态称为流体的临界状态.流体临界状态的压力(临界压力)与其滞止压力的比值,称为临界压力比.理想气体的临界压力比只与气体的物性有关(或比热比k有关)40.汽耗率是每作1kw·h功(每发1度电)的新蒸汽耗量(汽耗量).热耗率是每作1kw·h功(每发1度电)的耗热量.热耗率与热效率是直接关联的,热耗率越高,热效率就越低;而汽耗率与热效率就没有这种对应关系,汽耗率低不一定热效率高,汽耗率高也不一定热效率低.六,计算题(本大题共4小题,第41,42,43每小题5分,第44题10分,共25分)41.cv===1229J/(kg·k)W=0△U=mcv(T2-T1)=2.26×1.229×(591-477)=317kJQ=△U=317kJ△S=mcvln=2.26×1.229×ln=0.595kJ/K42.ΔSg==0.73kJ/KEx1=T0·ΔSg=(273+25)×0.73=217.5kJ43.==0.214<0.528 为缩放型喷管.T2=T1(=1073×(=691Kc2===876m/sM2==1.6644.第一级回热加热器热平衡α1(h01-)=(1-α1)( -)第一级抽汽率α1===0.163第二级回热加热器热平衡,α2(h02-)=(1-α1-α2)( -)第二级抽气率===0.972ηt=1-=1-=1-=47%。

工程热力学期末试卷及答案

工程热力学期末试卷及答案

精品一.是非题1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。

() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少()3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。

()4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=()5.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。

()6.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。

()7.对于过热水蒸气,干度1>x ()8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。

()9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量()10.已知露点温度d t、含湿量d 即能确定湿空气的状态。

() 二.选择题(10分)1.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 。

2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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3.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。

4.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5.()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.填空题(10分)1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。

热力学统计物理期末复习试题

热力学统计物理期末复习试题

一. 填空题1. 设一多元复相系有个ϕ相,每相有个k 组元,组元之间不起化学反应。

此系统平衡时必同时满足条件: T T T αβϕ=== 、 P P P αβϕ=== 、 (,)i i i1,2i k αβϕμμμ====2. 热力学第三定律的两种表述分别叫做: 能特斯定律 和 绝对零度不能达到定律 。

3.假定一系统仅由两个全同玻色粒子组成,粒子可能的量子态有4种。

则系统可能的微观态数为:10 。

4.均匀系的平衡条件是 0T T = 且0P P = ;平衡稳定性条件是 0V C > 且()0TPV ∂<∂ 。

5玻色分布表为1a eαβεω+=- ;费米分布表为1a eαβεω+=+ ;玻耳兹曼分布表为a e αβεω--=。

当满足条件e 1α-<< 时,玻色分布和费米分布均过渡到玻耳兹曼分布。

6 热力学系统的四个状态量V P T S 、、、所满足的麦克斯韦关系为()()TVSP V T ∂∂∂∂=,()()PSVTS P ∂∂∂∂=,()()TPSV PT ∂∂∂∂=-, ()()VSPT SV ∂∂∂∂=-。

7. 玻耳兹曼系统粒子配分函数用1Z 表示,内能统计表达式为1ln Z U Nβ∂=-∂ 广义力统计表达式为1ln Z N Y yβ∂=-∂,熵的统计表达式为11ln (ln )Z S Nk Z ββ∂=-∂ ,自由能的统计表达式为1ln F NkT Z =- 。

8.单元开系的内能、自由能、焓和吉布斯函数所满足的全微分是: , , , 。

9. 均匀开系的克劳修斯方程组包含如下四个微分方程:dU TdS pdV dn μ=-+ ,dH TdS Vdp dn μ=++ , dG SdT Vdp dn μ=-++ ,dF SdT pdV dn μ=--+10. 等温等容条件下系统中发生的自发过程,总是朝着自由能减小方向进行,当自由能减小到极小值时,系统达到平衡态;处在等温等压条件下的系统中发生的自发过程,总是朝着吉布斯函数减小的方向进行,当吉布斯函数减小到极小值时,系统达到平衡态。

热统期末考试题及答案

热统期末考试题及答案

热统期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 热力学第一定律的表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q - WD. ΔH = Q + W答案:B2. 以下哪个选项是热力学第二定律的表述?A. 能量守恒定律B. 熵增原理C. 热能自发地由高温物体传递到低温物体D. 热能自发地由低温物体传递到高温物体答案:B3. 理想气体的内能只取决于:A. 体积B. 温度C. 压力D. 物质的量答案:B4. 根据热力学第三定律,绝对零度是:A. 无法达到的B. 可以无限接近的C. 可以实际达到的D. 与温度无关答案:A5. 熵是表示系统无序程度的物理量,其单位是:A. JB. J/KC. KD. J/mol答案:B二、填空题(每空2分,共20分)1. 热力学系统可以分为__________和__________。

答案:孤立系统;开放系统2. 根据卡诺定理,热机的效率与__________有关。

答案:热源温度3. 理想气体的压强由分子的__________和__________决定。

答案:碰撞频率;平均动能4. 热力学温度T与理想气体的体积V和压强P的关系是__________。

答案:T ∝ (PV)^(1/2)5. 热力学第二定律的克劳修斯表述是:不可能从单一热源__________能量,而不产生其他影响。

答案:提取三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述热力学第一定律和第二定律的区别和联系。

答案:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的体现,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。

而热力学第二定律则描述了能量转换的方向性,即自发过程总是向着熵增的方向进行,表明了热能转换过程中的不可逆性。

2. 解释什么是熵,以及熵增原理的意义。

答案:熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,通常用来衡量系统状态的不确定性。

热学期末考试题库及答案

热学期末考试题库及答案

热学期末考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 温度是表示物体冷热程度的物理量,其单位是:A. 摄氏度B. 华氏度C. 开尔文D. 牛顿答案:C2. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q - WD. ΔH = Q + W答案:B3. 下列哪种物质的比热容最大?A. 铁B. 水C. 空气D. 冰答案:B4. 热传导的三种基本方式是:A. 对流、辐射、传导B. 传导、对流、扩散C. 传导、对流、辐射D. 扩散、辐射、传导答案:C5. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = nMRTD. PV = mMRT答案:A6. 绝对零度是指:A. 温度的最低极限B. 温度的最高极限C. 物体的最低能量状态D. 物体的最高能量状态答案:A7. 热机效率是指:A. 热机输出功率与输入功率之比B. 热机输入功率与输出功率之比C. 热机输出功与输入功之比D. 热机输入功与输出功之比答案:A8. 热力学第二定律表明:A. 能量守恒B. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体C. 热机效率不可能达到100%D. 能量可以完全转化为功答案:B9. 热膨胀系数是描述物体在温度变化时体积变化的物理量,其单位是:A. 1/°CB. 1/KC. °CD. K答案:A10. 热力学第三定律表明:A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度是温度的最低极限C. 热机效率不可能达到100%D. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学温度的单位是______。

答案:开尔文2. 理想气体的内能仅与温度有关,与体积和压力______。

答案:无关3. 热力学第二定律的克劳修斯表述是:不可能实现一个循环,其唯一结果就是______。

答案:热能完全转化为功4. 热传导的三种基本方式中,不需要介质的是______。

热学期末试题及答案

热学期末试题及答案

热学期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个量是热力学状态函数?A. 熵B. 热容C. 动能D. 温度答案:A2. 热力学第一定律描述了什么现象?A. 能量守恒定律B. 热能的传递规律C. 熵的增加趋势D. 温度与能量的关系答案:A3. 在等温过程中,物体的内能变化为零。

这是因为什么原因?A. 温度不发生变化B. 系统对外做功C. 系统吸收热量D. 热流量为零答案:C4. 热力学第二定律描述了什么现象?A. 熵的增加趋势B. 能量守恒定律C. 温度与能量的关系D. 热能的传递规律答案:A5. 理想气体的温度与体积之间的关系由哪个定律描述?A. 波义耳定律B. 夫琅禾费定律C. 莫尔定律D. 玻尔兹曼定律答案:B二、填空题1. 热力学系统的一个基本假设是封闭系统中能量守恒,称为__________定律。

答案:热力学第一定律2. 热力学第二定律的一个重要结论是熵在自然界中总是__________。

答案:增加3. 热力学状态函数与__________路径无关。

答案:过程4. 理想气体的压强与体积之间的关系由__________定律描述。

答案:波义耳定律5. 热力学第一定律可表述为能量的__________等于系统对外做的__________和吸收的__________之和。

答案:增量,功,热量三、简答题1. 请简要介绍热力学第一定律的内容及其应用。

热力学第一定律,也称能量守恒定律,指出了能量在物理过程中的守恒性质。

根据该定律,能量既不会被创造,也不会被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第一定律的数学表达式为ΔU = Q- W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做的功。

热力学第一定律的应用十分广泛,例如在工程领域中,可以通过控制系统吸收的热量和对外做的功来实现能量的转化和利用。

在热机和制冷设备中,可以根据热力学第一定律分析系统的能量流动和效率,以提高能量利用率。

此外,热力学第一定律还可以应用于能量管理、环境保护等领域。

工程热力学期末考试试卷-精品

工程热力学期末考试试卷-精品

工程热力学期末考试试卷一、名词解释题(每题3分,共15分)1.嫡增原理:2.准静态过程:3.绝热滞止:4.热力学第二定律:5.临界压力比:二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“J”,错的打“X”,每题1分,共10分)1.经不可逆循环,系统与外界均无法完全恢复原态。

........................2.某容器中气体的压力为IMPa,而被密封在压力为0.5MPa的空间中,用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPao ............................................................... ( )3.理想气体只有取定比热容时,才能满足迈耶公式c p-c v=R g o ............................ ( )4.在p-v图上定端线的斜率比定温线的斜率小。

......................... ( )5,系统工质经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故该系统工质不能与外界交换热量。

...................................................................... ()6,余隙容积的存在使压气机生产量下降,但对实际耗功无影响。

(....... )7.活塞式压气机应采用隔热措施,使压缩过程接近绝热过程。

(......... )8.绝热过程必是定嫡过程。

( .......................................... )9.给理想气体加热,其内能总是增加的。

(............................. )10.循环净功愈大,则循环的热效率愈高。

(............................. )三、选择题(每小题2分,共20分)1.〃du+G.dT=O适用条件为:()A.理想气体可逆过程;B.理想气体绝热过程;C.理想气体定端过程;D.任何工质绝热过程2.渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时(绝对真空的比容为8),则质量流量():A等于0;B等于临界流量;C大于临界流量;D介于零和临界流量之间3.某制冷机制冷系数等于4,则该制冷机作为热泵用时的制热系数为:()A6;B5;C4;D无法确定4.一股4MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流与另一股9MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流绝热混合,混合后的压缩空气流最大压力为()oA.5 MPaB. 6.5MPaC.6MPaD. 5.5 MPa5.系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个:()A可逆绝热压缩过程;B不可逆绝热压缩过程;C边压缩边吸热过程;D边压缩边放热过程6.某制冷机在热源(=303K及冷源,二260K之间工作,其制冷量为945kJ,消耗功为150kJ,此制冷机是()oA可逆的B不可逆的C不可能的D可逆或不可逆的7.设空气的Go二0.716kJ/(kg・K),7二1.4。

工程热力学期末考试试卷及答案

工程热力学期末考试试卷及答案

工程热力学期末考试试卷一、名词解释题(每题3分,共15分)1.热力系统:2.准静态过程:3.比热容:4.流动功:5.燧增原理:二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“T”,错的打“x”,每题1分,共1()分)1.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。

...................... ()2.经不可逆循环,系统无法完全恢复原态。

....................... ()3.闭口系统吸热后端必定增加,放热后端必定减少。

............... ()4.活塞式压气机应采用散热措施,使压缩过程接近定温过程。

....... ()5.热泵装置循环的制热系数8H越大,其制热量也越大。

............ ()6.逆向循环的性能系数小于或等于lo .............................................................. ()7.在图上定燧线的斜率比定温线的斜率大。

....................... ()8.卡诺循环是理想循环,一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。

……()9.对于任意系统,若从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的焙变必大于可逆途径的燧变。

...................................... ()10.可逆多变过程中,技术功W与膨胀功W之间存在关系W t=kW. ...... ()三、选择题(每小题2分,共20分)1.某可逆制冷机制冷系数等于4,则该制冷机作为热泵用时的制热系数为:(A 6;B 5;C 4; D无法确定2.系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行:()oA可逆绝热压缩过程;B不可逆绝热压缩过程;C边压缩边吸热过程;D边压缩边放热过程3.若活塞式内燃机三种理想循环的压缩比相同,则热效率()。

A.定容加热,混合加热,定压加热;B.定容加热<混合加热〈定压加热;C.定容加热二混合加热二定压加热;D.无法确定4.理想气体可逆吸热过程,下列哪个参数一定增加:()。

工程热力学期末考试试题

工程热力学期末考试试题

工程热力学期末考试试题1.如果已知工质的绝对压力P为0.18MPa,环境压力Pa为0.1MPa,那么测得的压差为表压力pg为0.08MPa。

2.在简单可压缩热力系的准平衡过程中,如果工质压力降低,那么技术功为正。

3.理想气体可逆定温过程的特点是热量变化q为0,即系统内部没有热量的交换。

4.如果从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,那么不可逆途径的△S等于可逆过程△S。

5.经历绝热节流过程后,饱和蒸汽会变为湿蒸汽。

6.在绝热节流过程中,节流前、后稳定截面处的流体熵会增加。

7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0.8MPa,喷管后的压力为0.2MPa,如果喷管因出口磨损截去一段,则喷管出口空气的参数会变化为流速不变,流量增大。

8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经绝热压缩过程气体终温最高。

9.没有摩擦的准平衡过程是可逆过程。

10.绝对压力p、真空pv、环境压力Pa间的关系为pa- pv- p=0.11.闭口系能量方程为Q- △U- W=0.12.气体常量Rr与气体种类有关,与状态无关。

13.理想气体的两个相互独立的状态参数是温度与熵。

14.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为定压。

15.当压力为p时,饱和水的熵为s′,干饱和蒸汽的熵为s″。

当湿蒸汽的干度为0s>s″。

16.在可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为B,即dh=vdp。

17.饱和湿空气的相对湿度为1,即选项B。

18.湿空气的焓h为选项D,即1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和。

多项选择题:1.单位物量的理想气体的热容与温度、气体种类、物量单位、过程性质有关,选项为ACDE。

2.卡诺循环是理想化、两个定压、两个绝热过程组成、效率最高、可逆的循环。

选项为AD。

3.水蒸汽h-s图上的定压线在湿蒸汽区为曲线,在过热蒸汽区为直线,选项为AD。

4.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的比体积和焓相等,选项为BD。

热力学期末试卷

热力学期末试卷

又由 PV nRT 得:
P
nRT MRT 50.0 103 8.21102 6.42 0.66(atm) 6.67 104 ( Pa) 3 V V 4 10 10.0
第 3 页(共
页)
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
U U U S V p V S S V V p p p T T S
max
C (T1 T2 2 TT 2 ) 1
p T p T S
Ek

1 M Mv 2 N A 2

1 2 1 4 103 v 2002 13.3 1023 ( J ) 23 2 NA 2 6.02 10
又由
3 kT 得: 2
T 2 2 13.3 1023 6.42 K 3k 3 1.38 1023
得分
评阅人
二、简答题: (共 5 题,第 4、5 题各 6 分,其他各 4 分,共 24 分)
1、1 到 v2 之间分子的平均速率是否是 v

v2
v1
其理由是什么?若不是, 则正确答案是什么? vf (v)dv ? 若是,
2、冬天用空调机和用电炉取暖,何者较为省电?给出理由。
3、试解释为什么冬天湖面总是先从表面开始结冰,而油料凝结却总是从容器的底部开始。

(完整word版)工程热力学期末试卷及答案

(完整word版)工程热力学期末试卷及答案

即或3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,4、功量:1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,3.125kJ/K 一.是非题(10分)1.力场作用,宏观热力性质 不随时间而变化的状态。

() 2.不管过程是否可逆,终态的焓差。

() 3.工质经历一可逆循环,其∮ds=0,其∮ds >0。

()4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=()5.对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,()6.对于过热水蒸气,干度1>x()7.在研究热力系统能量平衡时,存在下sur sys E E +=恒量,△sys sur 89101((2(A )pdv 12⎰(B )d pv ()12⎰(C )pdu 12⎰+p 1v 1-3.多级(共Z 级)压气机压力比的分配原则应是(A )βi=(PZ+1+P1)/Z (B )βi=(PZ+1/P1)(C )βi=PZ+1/P1(D )βi=(PZ+1/P1)/Z 4.工质熵减少的过程_________ (A )不能进行(B )可以进行 (C )必须伴随自发过程才能进行5.闭口系统功的计算式W=U1-U2_________ 适用于可逆与不可逆的绝热过程。

只适用于绝热自由膨胀过程。

只适用于理想气体的绝热过程。

只适用于可逆绝热过程。

三.填空题(10分)1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量 使其(B ) 。

;)23451达 1.67/kJ k ∆,因此该过程是可以实现的。

2的温度线,与相对湿度线点沿等焓线与温度值为t1可1V据2V即p:kJ:3,过程的压缩功为:104.5WU kJ =-∆=-2.解:(A )按照卡诺循环时,热效率为: 能够达到的最大的功为:(B )工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ,的情况下: 转变的功为: 3.答案:喉部截面积321.0=c f m 2,喷管出口的截面积20.438f =面处气体的温度为828.67K。

(完整word版)工程热力学期末试题

(完整word版)工程热力学期末试题

选择题:(可改判断填空)1.气体常量Rg ( )A. 与气体种类有关,与状态无关;B. 与状态有关,与气体种类无关;C. 与气体种类和状态均有关;D. 与气体种类和状态均无关。

【解】A 。

气体常数只与气体的种类有关,而与状态无关。

2.已知理想气体可逆过程中膨胀功等于技术功,则此过程的特性为( )。

A. 定压B. 定温C. 定容D. 绝热【解】B在无摩擦的情况下,理想气体定温过程的膨胀功、技术功分别计算如下:222121ln v v RgT dv v RgT pdv W ===⎰⎰ 222121ln t p p RgT dp p RgT vdp W ===⎰⎰ 由于定温过程中p p v2121v=,因此有W=Wt ,也就是说理想气体在定温过程中的技术功和膨胀功相等。

3.工质经过一个不可逆循环,又回到初态,其熵( )A .增加B .减少C .不变D .变化不定【解】C熵是状态参数,与过程无关,循环前后状态不变,所以熵不变。

4.在刚性容器中,一定质量的空气被3000C 的热源从1000C 加热到300 0C ,此过程是( )A .可逆的B .不可逆的C .定容可逆的D .等压不可逆的【解】B能自发进行的过程均不可逆,题中过程为自发过程,所以是不可逆过程。

由PV=RgT可知,该过程不为等压过程,故D错。

5.对理想气体,下列过程的温度是增加的A.绝热压缩B.绝热膨胀C.定容放热D.定压放热【解】A从P-V图到T-S图的转换中可以自行读出答案。

6.制冷压缩机及其系统的最理想循环是A.卡诺循环B.逆卡诺循环C.回热循环D.多热源卡诺循环【解】B最理想循环为卡诺循环,又因为制冷,所以逆向。

对于C,应该叫概括性卡诺循环,木有回热循环一说。

7.水在定压汽化过程中,下列四个状态里,除外,另外三个状态的温度是相同的A.饱和水B.湿饱和蒸汽C.干饱和蒸汽D.过热蒸汽【解】D8.扩压管是用来将流体的动能转化为A.功B.热量C.内能D.压力能【解】D9、当扩压管流道截面积从大变小又从小变大时,气体的流速A.增大B.减小C.不变D.不一定【解】B10.下列哪种情况气体的内能减少A.绝热压缩B.绝热膨胀C.定温膨胀D.定温【解】B填空题1、热力学第一定律的实质是。

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得分
评阅人
二、简答题: (共 5 题,第 4、5 题各 6 分,其他各 4 分,共 24 分)
1、1 到 v2 之间分子的平均速率是否是 v

v2
v1
其理由是什么?若不是, 则正确答案是什么? vf (v)dv ? 若是,
2、冬天用空调机和用电炉取暖,何者较为省电?给出理由。
3、试解释为什么冬天湖面总是先从表面开始结冰,而油料凝结却总是从容器的底部开始。
U U U S V p V S S V V p p p T T S
max
C (T1 T2 2 TT 2 ) 1
p T p T S

Tf
T1
Tf CdT C ln T T1 Tf CdT C ln T T2
温度为 T2 的物体的熵变为: S 2

Tf
T2
对系统由熵增加原理 S S1 S2 0 得:T f T1T2 热机从高温热源处吸收的热量为: Q1 C (T1 T f ) 热机向低温热源处放出的热量为: Q2 C (T f T2 ) 热机给出的功为:W ' Q1 Q2 C (T1 T2 2T f ) C (T1 T2 2 T1T2 ) 即:热机能给出的最大功为W 试证明以下等式: (1) U p T p V p T S (2) T T p p T V U U V U V 证明: (1)设U U (V , S ( p,V )) ,则:
课程名称 热力学与分子物理 任课教师
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
: 院(系)
4. 气体由一定的初态绝热压缩到一定体积,一次缓缓地压缩,温度变化为T1;另一次很快地压缩,稳定后温度 变化为T2.其它条件都相同,则有( ) (A)T1 = T2. (B)T1 < T2. (C)T1 > T2. (D)无法判断. 5. 如图 2 所示,工作物质经 aⅠb(直线过程)与 bⅡa 组成一循环过程,已知在过程 aⅠb 中,工作物质与外界交换 的净热量为 Q, bⅡa 为绝热过程,在 p-V 图上该循环闭合曲线所包围的面积为 A,则循环的效率为( ) (A) = A /Q . (B) =1-T2 /T1 . (C) <A /Q . (D) > A /Q .
4、北方的冬天寒风凛冽。风大,表示空气分子速度大;"寒风",表示温度低,即空气分子速度小。这不 矛盾吗?为什么?
5、单元两相系的平衡条件与平衡的稳定性条件各是什么?
第 2 页(共
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得分
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
图4
第 4 页(共
页)
题型 分值 得分
选择 20
简答 24
Байду номын сангаас
证明 16
计算 40
总分 100
学号:
得分
评阅人
一、选择题: (共 10 题,每题 2 分)
学生姓名:
1.如图 1 所示, 一定量的理想气体从体积 V1 膨胀到体积 V2 分别经历的过程是: AB 等压过程; AC 等温过 程; AD 绝热过程 . 其中吸热最多的过程 ( ) (A)是 AB. (B)是 AC. (C)是 AD. (D)既是 AB,也是 A C ,两者一样多.
p A B C D V F V2
年级:
O
V1 图1
2.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原 来的几倍?( ) (A)22 / 5 . (B)21 / 5 . (C) 22 / 3 . (D)21 / 3 .
专业:
3.关于不可逆过程和可逆过程的判断: (1) 可逆过程一定是平衡过程. (2) 平衡过程一定是可逆的. (3) 不可逆过程一定是非平衡过程. (4) 非平衡过程一定是不可逆的. 以上判断正确的是( ) (A) (1)、(4) . (C) (1)、(2)、(3)、(4). (B) (2)、(3) . (D) (1)、(3) .
评阅人
三、证明题: (共 2 题,每题 8 分,共 16 分)
有一热机工作于初温分别为 T1 和 T2 的两个温度均匀的物体之间,假设两物体是相同的,且有恒定的热容 C。 试证明热机能给出的最大功为W
max
C (T1 T2 2 TT 2 ) 。 1
证明:假设T1 T2 ,两热源的终了温度为T f ,则: 温度为 T1 的物体的熵变为: S1
Ek

1 M Mv 2 N A 2

1 2 1 4 103 v 2002 13.3 1023 ( J ) 23 2 NA 2 6.02 10
又由
3 kT 得: 2
T 2 2 13.3 1023 6.42 K 3k 3 1.38 1023
(2)设U U (V , S (T ,V )) ,则:
U U U S p p T V T V S S V V T T V
又∵ T V U 1 V U U T T V ∴
f(v)
A O
B v0 图3 v
9.两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则: ) ( (A)两种气体分子的平均平动动能相等. (B)两种气体分子的平均动能相等. (C)两种气体分子的平均速率相等. (D)两种气体的内能相等. 第 1 页(共 页)
10.已知一定量的某种理想气体,在温度为 T1 与 T2 时分子最可几速率分别为 vp1 和 vp2,分子速率分布函数的最大 值分别为 f(vp1)和 f(vp2), 若 T1>T2 , 则: ) ( ------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 --------------------------------------------------------(A)vp1>vp2 , f (vp1)>f (vp2) . (C)vp1<vp2 , f (vp1)>f(vp2 ) . (B)vp1>vp2 , f (vp1)<f (vp2) . (D)vp1<vp2 , f (vp1)<f (vp2) .
p a(T1 ) Ⅱ O 图2 Ⅰ b(T2 ) V
6.若理想气体的体积为 V, 压强为 p,温度为 T, 一个分子的质量为 m, 为玻耳兹曼常量, 为摩尔气体常量, k R 则该理想气体的分子数为: ) ( (A)pV/m. (B)pV/ (kT) . (C)pV /(RT) . (D)pV/(mT) . 7.关于温度的意义,有下列几种说法 (1) 气体的温度是分子平动动能的量度. (2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. (4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 上述说法中正确的是: ) ( (A)(1)、(2)、(4) . (B)(1)、(2)、(3) . (C)(2)、(3)、(4) . (D)(1)、(3)、(4) . 8.麦克斯韦速率分布曲线如图 3 所示,图中 A、B 两部分面积相等,则该图表示: ) ( (A) v0 为最可几速率. (B) v0 为平均速率. (C) v0 为方均根速率. (D)速率大于和小于 v0 的分子数各占一半.
p U p T T T V p T T p T p T T p V T U U V U U V T V U V U V U V T V T V
又由 PV nRT 得:
P
nRT MRT 50.0 103 8.21102 6.42 0.66(atm) 6.67 104 ( Pa) 3 V V 4 10 10.0
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页)
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
2、容器中储有氧气,其压强为p=0.1 MPa(即1atm)温度为27℃,求
(1)单位体积中的分子n;(2)氧分子的质量m;(3)气体密度 ;(4)分子间的平均距离 e ;(5)平均速率 v ;(6)
2 方均根速率 v ;(7)分子的平均动能ε .
3、设有 N 个粒子的系统,其速率分布如图4 所示.求 (1)分布函数 f (v) 的表达式; (2) a 与 v 0 之间的关系; (3)速度在1.5 v 0 到2.0 v 0 之间的粒子数. (4)粒子的平均速率. (5)0.5 v 0 到 1 v 0 区间内粒子平均速率.
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