北航工程热力学 作业答案参考
《工程热力学》(第四版)习题提示及答案07章习题提示与答案
习题提示与答案 第七章 气体的流动7-1 设输气管内甲烷气流的压力为4.5 MPa 、温度为15 ℃、流速为30 m/s ，管道的内径为0.5 m ，试求每小时输送的甲烷为多少m 3。
提示：管内的甲烷可看做理想气体。
答案：V 0=893 220 m 3/h 。
7-2 一股空气流的流速为380 m/s 、温度为20 ℃，另一股空气流的流速为550 m/s 、温度为750 ℃。
已知750 ℃时κ=1.335，20 ℃时κ=1.400，试求这两股气流各属于亚声速还是超声速，其马赫数各为多少？提示：音速T R c g κ=，马赫数cc Ma f =。
答案：Ma 1=1.107，Ma 2=0.878。
7-3 在压缩空气输气管上接有一渐缩形喷管，喷管前空气的压力可通过阀门调节，而空气的温度为27 ℃，喷管出口的背压为0.1 MPa 。
试求喷管进口的压力为0.15 MPa 及0.25 MPa 时，喷管出口截面的流速和压力。
提示：视喷管入口处速度近似为零，临界压力()1-1cr κκ⎪⎭⎫ ⎝⎛-κ=12p p ；渐缩形喷管，p cr <p B 时，出口截面压力p 2等于背压p B ，出口流速小于当地声速；p cr >p B 时，出口截面压力p 2等于临界压力p cr ，出口截面流速等于当地声速。
答案：（1）p 2=0.1 MPa ，c f2错误!未找到引用源。
=256.8 m/s ；（2）p 2=0.132 MPa ，c f 2=317 m/s 。
7-4 按上题条件，求两种情况下出口截面气流的马赫数。
提示：等熵流动过程, 音速T R c g κ=，马赫数cc Ma f =。
答案：(1) Ma =0.783 6；(2) Ma =1。
7-5 设进入喷管的氦气的压力为0.4 MPa 、温度为227 ℃，而出口背压为0.15 MPa ，试选用喷管形状并计算出口截面气体的压力、速度及马赫数。
提示：视喷管入口处速度近似为零，临界压力()1-1cr 1-2κκ⎪⎭⎫ ⎝⎛κ=p p ，若p cr <p B ，则选用渐缩形喷管，若p cr >p B ，则选用缩放形喷管。
工程热力学习题答案(全)
课后思考题及习题答案思考题1-2： 否，闭口是说没有物质交换绝热是说没有热量交换没有排除做功的可能，所以不是孤立系统。
思考题1-7：否，稳定但不平衡，平衡的概念是内外同时建立热和力的平衡，显然铁棒上各点的温度并不相同，即存在热的不平衡习题1-3：212111111262111ln ln 0.50.5100.172ln138.374kJ 0.1v vv pp v p v v p p v w pdv dv v ==⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-4：sin B P gl ρα=+6310sin 0.1100.89.80720010sin30?=99215.44 Pa P B gl ρα-=-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯３习题1-5：21w pdv =⎰1) p=定值：210.0560.020.71021kJ v v p w dv dv ⨯===⎰⎰；2) pV=定值：216211121110.05ln 0.7100.02ln 12.8kJ 0.02v vvp v v p v w pdv dv v =⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-7：需由热泵向室内提供的热量为：31700001024010019264.43600Q ⨯=-⨯-= w120Q w ε=10219264.4==3.8535Q w ε=kw 习题1-9：1) 512010==3.9773600Q w ε=⨯2) 5210=107360074800Q Q w =--⨯= kJ/h 3) 127.783600Q w == kw思考题2-5：甲与乙的看法都是错误的。
首先依题意可知，如果瓶内氧气压力要减少一半，相应的质量也会减少一半。
对于甲的看法：虽然每次抽出的氧气体积不变，但是由于每抽气一次均会导致气瓶中的压力会有所有下降，每次抽出来的氧气质量也是不同的，甲的错误就在于认为每次抽出的来氧气质量会相同。
而对于乙的看法：乙则认为气瓶内氧气体积增大一倍，压力就会减半，但是在抽气过程中，瓶内氧气的质量是在改变的，因此其结论也是错误的。
北航工程热力学 作业答案参考
作业：思考题1－5，1－7；习题1－6。
S 1-5：何为平衡状态？平衡状态和均匀状态是否同一概念？平衡必须满足什么条件？系统不受外界影响的条件下，如果各部分的宏观状态参数不随时间变化，系统处于平衡状态。
平衡状态和均匀状态不是同一概念。
平衡状态强调不受外界影响＋状态参数不随时间变化；均匀状态强调的是状态参数不随空间变化，空间分布均匀。
举例：封闭刚性容器内的水和水蒸汽混合物，处于平衡状态，但不处于均匀状态。
平衡条件：力平衡、温度平衡、化学平衡－无势差。
注意：要讲清楚二者的区别，而不是简单的判断和给出定义描述。
S 1-7：可逆过程与平衡过程（内平衡过程）有何区别？造成不可逆的因素有哪些？可逆过程一定是平衡过程，平衡过程不一定是可逆过程；无耗散（无摩擦）的平衡过程是可逆过程。
造成不可逆的因素：胀缩时有力不平衡、传热有温差，运动有摩擦。
注意：要讲清楚二者的区别，而不是简单的判断和给出定义描述。
X 1－6： 解：1760 1.03323 1.01325atm mmHg at bar === 19.829.82/1.033239.504p at atm atm === 2 4.24 4.24/1.01325 4.185p bar atm atm ===745745/7600.98B mmHg atm atm === 19.5040.9810.484A p p B atm =+=+= 2B A p p p +=210.484 4.185 6.299B A p p p atm =-=-= 注意：2B p p B =+是错误的；“真空度”：v p B p =-，B 一般特指地面标准大气压，1B atm =，所以1v p atm <。
S2-5：功是过程量，而推挤功pv 却只取决于状态，怎么理解？热力学力里的功是广义功，体系作功的大小与过程经历的路径和条件有关，不同的过程即使起止状态相同，做功大小也不同，因此，功是过程量。
工程热力学习题集及答案
工程热力学习题集及答案(1)(总14页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除工程热力学习题集及答案一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。
2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。
5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 干饱和蒸汽 和 过热蒸汽 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 高 、水蒸气含量越 多 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 等于零 为可逆循环。
9．熵流是由 与外界热交换 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = g 72R 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。
12．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 173a KP 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。
17．相对湿度越 小 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 小于零 为不可逆循环。
19．熵产是由 不可逆因素 引起的。
《工程热力学》(第四版)习题提示及答案04章习题提示与答案
习题提示与答案 第四章 理想气体的热力过程4-1 设气缸中有0.1 kg 二氧化碳，其压力为0.1 MPa 、温度为27 ℃。
如进行一个定压过程，气体对外作功3kJ 。
设比热容为定值，试求过程中气体热力学能和熵的变化以及气体吸收的热量。
提示：理想气体；Q =ΔU +W ；ΔU =mc V 0ΔT ；12120ln lnp pR T T c s p g Δ-=。
答案：ΔU ＝10.5 kJ ，ΔS ＝0.036 11 kJ/K ，Q ＝13.5 kJ 。
4-2 有一气缸，其中氮气的压力为0.15 MPa 、温度为300 K 。
如果按两种不同的过程变化：(1)在定压下温度变化到450 K ；(2)在定温下压力下降到0.1 MPa 。
然后在定容下变化到0.15 MPa 及450 K 。
设比热容为定值，试求两种过程中热力学能和熵的变化以及从外界吸收的热量。
提示：略。
答案：(1)u Δ＝111.15 kJ/kg ，s Δ＝0.421 kJ/(kg ·K)，q 1-2＝155.7 kJ/kg 。
(2)u Δ＝111.15 kJ/kg ，s ∆＝0.421kJ/(kg ·K)，q 1-3-2＝147.25 kJ/kg 。
4-3 设气缸中空气的压力为0.5 MPa 、温度为600 K ，若经绝热过程膨胀到0.1 MPa ，试求膨胀终了的温度及比体积：(1)按定值比热容计算；(2)按空气的热力性质表进行计算。
提示：(2) 1200ln 12p p R S S g T T +=；依02T S ,由热力性质表确定T 2 及v r2。
答案：(1) T 2＝378.8 K ，v 2＝1.089 m 3/kg ；(2) T 2＝382.6 K ，v 2＝1.10 m 3/kg 。
4-4 柴油机吸气终了时气缸中空气的温度为60 ℃、压力为0.1 MPa 。
为使压缩终了时空气温度超过柴油的自燃温度以使其着火，故要求压缩终了的温度至少为720 ℃。
北航05~06基础物理2期中（热学）及答案
北航05~06基础物理2期中（热学）及答案毛主席语录：任何让考生有挂科危险的考试都是反革命！一．选择题(每题1分，共15分)1. 三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为()()()2/122/122/12::C B A v v v ＝1∶2∶4，则其压强之比A p ∶B p ∶C p 为：(A) 1∶2∶4．(B) 1∶4∶8．(C) 1∶4∶16．(D) 4∶2∶1．［］2. 金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似．设金属中共有N 个自由电子，其中电子的最大速率为 m v ，电子速率在v ～v + d v 之间的概率为=0d d 2v v A N N 式中A 为常数．则该电子气电子的平均速率为(A) 33m A v ． (B) 44m A v ． (C) m v ． (D) 23m A v ．［］3. 按照麦克斯韦分子速率分布定律，具有最概然速率p v 的分子，其动能为：(A) RT 23． (B) kT 23． (C) kT ． (D) RT 21．［］4. 关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度．(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．这些说法中正确的是(A) (1)、(2) 、(4)． (B) (1)、(2) 、(3)．(C) (2)、(3) 、(4)． (D) (1)、(3) 、(4)．［］5. 一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p 1，V 1，T 1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为p 2，V 2，T 2的终态．若已知V 2 >V 1，且T 2 =T 1，则以下各种说法中正确的是：(A) 不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值．0≤v ≤v m v > v m(B) 不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值．(C) 若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少．(D) 如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断．［］6. 一定量的理想气体，其状态变化遵从多方过程方程pV n = 常量，已知其体积增大为原来的二倍时，温度相应降低为原来的四分之一，则多方指数n 为(A) 3． (B) 2．(C) 21． (D) 31．［］ 7. 一定量的理想气体，从a 态出发经过①或②过程到达b 态，acb 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是 (A) Q 1>0，Q 2<0． (B) Q 1<0，Q 2<0．(C) Q 1>0，Q 2>0． (D) Q 1<0，Q 2>0．［］8. 一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 (A) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热．(B) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (C) 两种过程中都吸热．(D) 两种过程中都放热．［］ 9. 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则经历acbda 过程时，吸热为 (A) –1200 J ． (B) –700 J ．(C) –400 J ． (D) 700 J ．［］10. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S 1和S 2，则二者的大小关系是：(A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2．(C) S 1 < S 2． (D) 无法确定．p V O a b c ① ② p O V a b (1)(2) p (×105 Pa)V (×10 3 m 3)a b c d e O 1414 Vp 1S 2O［］11. 某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ(abcda )和Ⅱ(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为η′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ′，则(A) η > η′, Q < Q ′. (B) η > η′, Q > Q ′.(C) η < η′, Q < Q ′. (D) η < η′, Q > Q ′. ［］12. 卡诺定理指出：工作于两个一定温度的高、低温热源之间的(A) 一切热机效率相等．(B) 一切可逆机效率相等．(C) 一切不可逆机的效率相等．(D) 一切不可逆机的效率一定高于可逆机的效率．［］13. 关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：(1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(2) 一切热机的效率都只能够小于1；(3) 热量不能从低温物体向高温物体传递；(4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的．以上这些叙述(A) 只有(2)、(4)正确．(B) 只有(2)、(3) 、(4)正确．(C) 只有(1)、(3) 、(4)正确．(D) 全部正确．［］14. 如图所示：一定质量的理想气体，从同一状态A 出发，分别经AB （等压）、AC （等温）、AD （绝热）三种过程膨胀，使体积从V 1增加到V 2．问哪个过程中气体的熵增加最多？哪个过程中熵增加为零？正确的答案是：(A) 过程AC 熵增加最多，过程AD 熵增加为零． (B) 过程AB 熵增加最多，过程AC 熵增加为零． (C) 过程AB 熵增加最多，过程AD 熵增加为零．(D) 过程AD 熵增加最多，过程AB 熵增加为零．［］15. 理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T 1与T 2和始、末两态气体分子的平均自由程1λ与2λ的关系为(A) 212T T =，21λλ= . (B) 212T T =，2121λλ=. (C) 21T T =，21λλ=. (D) 21T T =，2121λλ= [ ] V p O a b c d a' b' c' d' p V O AB C D V 1V 2一．填空题(每题1分，共15分)1. 在容积为10-2 m 3 的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为200 m ? s -1，则气体的压强为________________．2. 一容器内储有某种气体，若已知气体的压强为3×105 Pa ，温度为27℃，密度为0.24 kg/m 3，则可确定此种气体是________气；并可求出此气体分子热运动的最概然速率为_______________________m/s ．3. 边长为1 m 的立方箱子内盛有处于标准状态下的3×1025个氧分子，此时氧分子的平均速率=v __________________m/s ．若已知在单位时间内撞击在容器器壁单位面积上的分子数是v n 41（其中n 为分子数密度），计算1秒钟内氧分子与箱子碰撞的次数N = _________________s -1．4. 在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用________________分布律来描述．如果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用__________分布律来描述．5. 某系统由两种理想气体A 、B 组成．其分子数分别为N A 、NB ．若在某一温度下，A 、B 气体各自的速率分布函数为f A (v )、f B (v )，则在同一温度下，由A 、B 气体组成的系统的速率分布函数为f (v ) =__________________________________．6. 按照分子运动论的观点，气体中的扩散现象是由于分子热运动所引起的_____ ______输运;热传导现象是由于分子热运动所引起的___________输运；粘滞现象是由于分子热运动所引起的____________输运．7. 一定量的某种理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高为原来的4倍；再经过等温过程使其体积膨胀为原来的2倍，则分子的平均碰撞频率变为原来的____倍．8. 如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S 1和S 2，那么 (1) 如果气体的膨胀过程为a ─1─b ，则气体对外做功W ＝________；(2) 如果气体进行a ─2─b ─1─a 的循环过程，则它对外做功W ＝_______________．9. 若用气体状态参量（p 、V 、T ）来表述一定量气体的内能，则有：(1) 理想气体的内能是______________的单值函数；(2) 真实气体的内能是______________________________________的函数．10. 刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W ，则传递给气体的热量为 __________．11. 常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为i )，在等压过程中吸热为Q ，对外作功为W ，内能增加为E ?，则2 p V O a b S 1 S 2W /Q =_____________． =?Q E / _____________．12. 一理想卡诺热机在温度为300 K 和400 K 的两个热源之间工作．(1) 若把高温热源温度提高100 K ，则其效率可提高为原来的________倍；(2) 若把低温热源温度降低100 Ｋ，则其逆循环的致冷系数将降低为原来的______倍．13. 有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b -a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a -b 的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量Q _______Q ab ． (填入：＞，＜或＝)14. 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变)，气体的熵__________(增加、减小或不变)．15. 1 mol 理想气体在气缸中进行无限缓慢的膨胀，其体积由V 1变到V 2．(1) 当气缸处于绝热情况下时，理想气体熵的增量?S = _________________．(2) 当气缸处于等温情况下时，理想气体熵的增量?S = _________________．一．选择题(每题1分，共15分)1C 2B 3C 4B 5D 6A 7C 8A 9B 10B 11D 12B 13A 14C 15D一．填空题(每题1分，共15分)1. 1.33×105 Pa 1分2. 氢 0.5分；1.58×103 0.5分3. 425 0.5分；1.9×1028 0.5分4. 麦克斯韦 0.5分；玻尔兹曼 0.5分5. BA B B A A N N f N f N ++)()(v v 1分 6. 质量0.3分；动能0.3分；定向动量0.4分7. 1 1分8. S 1+ S 2 0.5分； - S 1 0.5分9. 温度T 0.5分；温度T 和体积V （或温度T 和压强p ） 0.5分10. W 27 1分 11. 22+i 0.5分； 2+i i 0.5分 p V O V a V b p a p ca b c12. 1.6 0.5分； 31 0.5分 13. 1分14. 不变 0.5分；增加 0.5分15. 0 0.5分； 12ln V V R 0.5分。
北航工程热力学参考题
北航2013-2014学年《工程热力学》考试试题一、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。
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。
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）8.试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。
9.在稳定流动参量方程中，哪几项参量是机械能形式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。
11.实际气体绝热节流后，它的温度如何变化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13.压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式14.闭口系进行一放热过程，其熵是否一定减少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。
工程热力学课后作业答案(第九章)第五版
9-1压力为0.1MPa ，温度为20℃的空气，分别以100、300、500及1000m/s 的速度流动，当被可逆绝热滞止后，问滞止温度及滞止压力各多少？解：h 1=1T c p =1.01×293=296kJ/kgh 0=h 1+22c 当c=100m/s 时：h 0=301 kJ/kg ，T 0＝p c h 0＝298K ，11010)(-=k k T T p p ＝0.106 MPa 当c=300m/s 时：h 0=341 kJ/kg ，T 0＝337.6K ，p 0= 0.158MPa当c=500m/s 时：h 0=421 kJ/kg ，T 0＝416.8K ，p 0= 0.33MPa当c=1000m/s 时：h 0=796 kJ/kg ，T 0＝788.1K ，p 0= 0.308MPa9-2质量流量1=mkg/s 的空气在喷管内作定熵流动，在截面1-1处测得参数值p 1= 0.3MPa ，t1＝200℃，c1=20m/s 。
在截面2-2处测得参数值p 2＝0.2MPa 。
求2-2截面处的喷管截面积。
解：=⨯==3.0528.01p p c β0.1584>0.2 MPa采用渐缩喷管。
c1=20m/s 较小忽略。
因此2-2截面处是临界点==-k k p p T T 12)12(1421K ==222P RT v 0.6m 3/kg =--=-])12(1[11221k k p p k kRT c 323m/s =⨯=222c m v f 0.00185m 39-3渐缩喷管进口空气的压力p 1= 2.53MPa ，t1＝80℃，c1=50m/s 。
喷管背压p b = 1.5MPa 。
求喷管出口的气流速度c2，状态参数v2、t2。
如喷管出口截面积f2=1cm 2，求质量流量。
解: ⨯==528.01p p c β 2.53=1.33<1.5 MPa没有到临界。
滞止温度：pc c T T 21021+=＝354.24K滞止压力：1)10(10-=k k T T p p ＝2.56 MPa =--=-])02(1[10221k k p p k kRT c 317.5 m/s k k p p T T 1)12(12-=＝304K ==222P RT v 0.058 m 3/kg ==222v c f m 0.55 m 3/s9-4如上题喷管背压p b = 0.1MPa 。
北京航空航天大学2011-2012学年第一学期期末《工程热力学》考试卷
2011—2012学年第1学期期末考试统一用答题册考试课程《工程热力学》班级学号姓名成绩2012年1月4日一、单选题（60分，每小题2分）1、温度是（）A、确定一个系统是否与其他系统处于热平衡态的物理量B、系统包含热量多少的度量C、过程量D、广延量2、理想气体温标（）A、不能由气体测温计实现B、在其测温范围内等于国际温标C、等于热力学温标D、是经验温标3、摄氏温标（）A、有两个基准点B、是由热力学温标定义的温标C、是经验温标D、在水的冰点与沸点无量测误差4、热量（）A、是系统包含内能多少的度量B、是物系间通过宏观运动发生互相作用传递的能量C、在理想状态之下可全部转换为功D、是热力过程中由于温差通过边界传递的能量5、有流体流过的开口系（）Ａ、处于非均匀非平衡的状态B、输出的功中不可能有容积功C、的质量总随时间变化D、必为非绝热系6、热力学平衡（）A、是指状态量不随时间变化的状态B、是指状态量空间分布均匀的状态C、包括了力平衡态、热平衡态、相平衡态、化学平衡态D、是指闭口系最终达到的状态7、关于可逆过程，错误的说法是：（）A、正向过程与逆向过程构成的循环功与循环热等于零B、系统与外界均可恢复原状而不留下任何影响C、为无耗散的准静态过程D、初终态相同时其过程的熵变小于不可逆过程的熵变8、热力学能（内能）：（）A 、是由系统压力温度与宏观位置决定的能B 、是微观粒子动势能的宏观体现C 、是由微观粒子之间的作用为决定的能D 、是由分子热运动决定的能9、方程t q h w =∆+（ ） A 、只能用于开口系 B 、只能用于不可逆过程 C 、只能用于可逆过程 D 、开口系闭口系都可适用10、闭口系能量方程Q E W =∆+中，设E 为内能、动能、重力势能的和，则W 可包括：（ ）A 、重力功、容积功、摩擦功等功B 、容积功、摩擦功、电功等功C 、重力功、容积功、电功等功D 、重力功、摩擦功、电功等功11、v q c dT pdv δ=+适用于（ ）A 、定压过程B 、准平衡过程C 、理想气体无耗散的准平衡过程D 、理想气体的定压过程12、焓是（ ）A 、系统动能与推动功的和B 、专用于表示进出开口系能量的物理量C 、是强度量D 、系统内能与压能之和13、技术功是（ ）A 、在单进出口稳定流开口系中等于工质对机器作的功和动势能之和B 、只有开口系才出现C 、在闭口系中等于过程功与流动功之和D 、在可逆过程中等于容积功14、定压比热（ ）A 、表示比体积一定时比焓随温度的变化率B 、是状态方程C 、是过程量D 、表示升高单位温度时系统总焓的增量15、理想气体的比热比（）A、是温度的函数B、等于定容比热除以定压比热C、在绝热可逆过程中必为常量D、是有量纲量16、水蒸气的饱和状态（）A、的压力与温度成反比关系B、的干度大于1C、指气液两相的平衡状态D、的压力与温度是独立变量17、范德瓦尔对应态方程（）A、是温度、压力、比体积为变量的方程B、是温度、压力、压缩因子为变量的方程C、与气体的种类无关D、是对比温度、对比压力、压缩因子为变量的方程18、与实际气体比较，理想气体的两个最大特点是什么？A、分子不占体积和分子间无作用力B、分子占有体积和压缩因子等于1C、压缩因子等于1和分子间有作用力D、分子不占体积和压缩因子大于119、理想气体多变过程（）A、可以近似表达理想气体所有过程B、包括不可逆过程C、的过程方程可以写成含有多变指数的统一形式D、包括变比热容定熵过程20、在压容图上，等温线（）A、的斜率为k p vB、比等熵线平缓C、熵等熵线陡D、的斜率为p v21、对于孤立系统，错误的表达是（）A、熵产等于熵变B、熵流等于0C、熵变必须大于等于0D、熵变小于022、对于闭口系微元过程，若系统的熵变小于0，则：（ ） A 、该过程可逆 B 、该过程不可逆 C 、必为吸热过程 D 、必为放热过程23、相同初终态参数条件之下，不可逆过程的（ ） A 、熵变一定大于可逆过程的熵变 B 、内能差一定等于可逆过程的内能差 C 、熵变一定小于可逆过程的熵变 D 、内能差一定小于可逆过程的内能差24、热力学能火用(),X U E （ ）A 、恒大于0B 、是状态量C 、的基准点可任选D 、系统变化至死态与外界交换的功25、湿空气（ ）A 、中的干空气必须视为混合物B 、不可视为理想气体的混合物C 、中的干空气和水蒸气的状态由分压定律确定D 、中的水蒸气不能视为理想气体26、湿空气的相对湿度100%ϕ=时，表明：（ ） A 、湿空气的饱和度达到最大值 B 、空气中只有水蒸气 C 、空气非常干燥D 、空气中的干空气处于饱和状态27、湿空气的状态可以由（ ）确定。
工程热力学课后作业答案
p734-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ ，其容积增大为1102v v =，压力减少为8/12p p =，设比热为定值，求过程中内能旳变化、膨胀功、轴功以及焓和熵旳变化。
解：热力系是1kg 空气过程特性：多变过程)10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n ＝0.9由于T c q n ∆=内能变化为R c v 25=＝717.5)/(K kg J •v p c R c 5727==＝1004.5)/(K kg J •=n c ==--v v c n kn c 51＝3587.5)/(K kg J •n v v c qc T c u /=∆=∆＝8×103J膨胀功：u q w ∆-=＝32 ×103J轴功：==nw w s 28.8 ×103J焓变：u k T c h p ∆=∆=∆＝1.4×8＝11.2 ×103J熵变：12ln 12lnp p c v v c s v p +=∆＝0.82×103)/(K kg J •4－2 有1kg 空气、初始状态为MPa p 5.01=，1501=t ℃，进行下列过程：（1）可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=；（2）不可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=，K T 3002=；（3）可逆等温膨胀到MPa p 1.02=；（4）可逆多变膨胀到MPa p 1.02=，多变指数2=n ；试求上述各过程中旳膨胀功及熵旳变化，并将各过程旳相对位置画在同一张v p -图和s T -图上解：热力系1kg 空气（1） 膨胀功：])12(1[111k k p p k RT w ---=＝111.9×103J熵变为0（2）)21(T T c u w v -=∆-=＝88.3×103J12ln 12ln p p R T T c s p -=∆＝116.8)/(K kg J •（3）21ln1p p RT w =＝195.4×103)/(K kg J • 21ln p p R s =∆＝0.462×103)/(K kg J • （4）])12(1[111n n p p n RT w ---=＝67.1×103J n n p p T T 1)12(12-=＝189.2K 12ln 12ln p p R T T c s p -=∆＝－346.4)/(K kg J •4-3 具有1kmol 空气旳闭口系统，其初始容积为1m 3，终态容积为10 m 3，当时态和终态温度均100℃时，试计算该闭口系统对外所作旳功及熵旳变化。
《工程热力学》(第四版)习题提示及答案11章习题提示与答案
习题提示与答案第十一章 水蒸气及蒸汽动力循环11-1 试根据水蒸气的h -s 图，求出下述已知条件下各状态的其他状态参数p 、v 、t 、h 、s 及x (或过热蒸汽的过热度D ＝t －t s )。
已知：(1) p ＝0.5 MPa 、t ＝500 ℃；(2) p ＝0.3 MPa 、h ＝2 550 kJ/kg ；(3) t ＝180 ℃、s ＝6.0 kJ/(kg ·K)；(4) p ＝0.01 MPa 、x ＝0.90；(5) t ＝400 ℃、D ＝150 ℃。
提示：水蒸气h -s 图上，两个独立的状态参数可确定一个状态；饱和区内，p 、T 两个参数直接相关。
答案：h =3 500 kJ/kg ，s =8.08 kJ/(kg·k)，x =1，=v 0.72 m 3/kg, =D 448 ℃；（1）s =6.54 kJ/(kg·k)，x =0.921，t =134 ℃，57.0=v m 3/kg ；（2）h =2 534 kJ/kg, x =0.865，=v 0.168 m 3/kg ；（3）h =2 534 kJ/kg ，s =7.4 kJ/(kg·k)，t =46 ℃；（4）h =3 200 kJ/kg ，s =6.68 kJ/(kg·k)，x =1，p =3.97 MPa 。
11-2 根据水蒸气表，说明下述已知条件下各状态的其他状态参数t 、v 、h 及s 。
已知： (1) p ＝0.3 MPa 、t ＝300 ℃；(2) p ＝0.5 MPa 、t ＝155 ℃；(3) p ＝0.3 MPa 、x ＝0.92。
提示：参照习题11-1的提示；湿饱和蒸汽的状态与其干度有关。
答案：（1）kg m 16081.03=v ，kg kJ 2.4299=h ，K kJ 8540.6⋅=s ；（2）kg m 525093001.03=v ，kJ 525.656=h ，K kJ 5886.1⋅=s ；（3）v /kg m 48557.03=；h =2 552.372 kJ/kg ；s =6.567 3 kJ/( kg·k)11-3 某锅炉每小时生产10 t 水蒸气，蒸汽的压力为1 MPa 、温度为350 ℃，锅炉给水的压力为1 MPa 、温度为40 ℃。
工程热力学 课后习题答案 可打印 第三版 第二章
第二章 热力学第一定律
2-1 一辆汽车 1 小时消耗汽油 34.1 升，已知汽油发热量为 44000kJ/kg ，汽油密度 0.75g/cm3 。
测得该车通过车轮出的功率为 64kW，试求汽车通过排气，水箱散热等各种途径所放出的热量。
解： 汽油总发热量 Q = 34.1×10 −3m3 × 750kg/m3 × 44000kJ/kg = 1125300kJ
汽车散发热量 Qout = Q −W × 3600 = (1125300 − 64× 3600)kJ/h = 894900kJ/h
2-2 1kg 氧气置于图 2-13 所示气缸内，缸壁能充分导热，且活塞与缸壁无磨擦。初始时氧气压
力为 0.5MPa，温度为 27℃，若气缸长度 2 l ，活塞质量为 10kg。试计算拔除钉后，活塞可能
即每生产 1 公斤压缩空气所需技术功为 252kJ。
（3）压气机每分钟生产压缩空气 10kg，即1/ 6kg/s ，故带动压气机的电机功率为
N
=
q m wt
=
1 6
kg/s × 252kJ/kg
=
42kW
9
第二章 热力学第二定律
2-10 某蒸汽动力厂中锅炉以 40T/h 的蒸汽供入蒸汽轮机。进口处压力表上读数是 9MPa ，蒸 汽的焓是 3441kJ/kg 。蒸汽轮机出口处真空表上的读数是 0.0974MPa ，出口蒸汽的焓是
的室内空气每小时温度的升高值，已知空气的热力学能与温度关系为 ∆u = 0.72∆TkJ/kg 。
解 室内空气总质量 m = pV = 0.1×106 Pa ×15m2 × 3.0m = 52.06kg RgT 287J/(kg ⋅ K) × (28 + 273.15)K
工程热力学课后作业答案(第七章)第五版
7-1当水的温度t=80℃，压力分别为0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时，各处于什么状态并求出该状态下的焓值。
解：查表知道t=80℃时饱和压力为0.047359MPa。
因此在0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时状态分别为过热、未饱和、未饱和，未饱和、未饱和。
焓值分别为2649.3kJ/kg，334.9 kJ/kg，335 kJ/kg，335.3 kJ/kg，335.7 kJ/kg。
7－2已知湿蒸汽的压力p=1MPa干度x=0.9。
试分别用水蒸气表和h-s图求出hx，vx，ux，sx。
解：查表得：h``＝2777kJ/kg h`=762.6 kJ/kgv``＝0.1943m3/kg v`＝0.0011274 m3/kgu``= h``－pv``=2582.7 kJ/kg u`＝h`－pv`=761.47 kJ/kgs``=6.5847 kJ/(kg.K) s`＝2.1382 kJ/(kg.K)hx＝xh``+(1-x)h`=2575.6 kJ/kgvx＝xv``+(1-x)v`=0.1749 m3/kgux＝xu``+(1-x)u`=2400 kJ/kgsx＝xs``+(1-x)s`=6.14 kJ/(kg.K)7-3在V＝60L的容器中装有湿饱和蒸汽，经测定其温度t＝210℃，干饱和蒸汽的含量mv=0.57kg，试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值。
解：t＝210℃的饱和汽和饱和水的比容分别为：v``＝0.10422m3/kg v`＝0.0011726 m3/kgh``＝2796.4kJ/kg h`=897.8 kJ/kg湿饱和蒸汽的质量：解之得：x=0.53比容：vx＝xv``+(1-x)v`=0.0558 m3/kg焓：hx＝xh``+(1-x)h`=1904kJ/kg7－4将2kg水盛于容积为0.2m3的抽空了的密闭刚性容器中，然后加热至200℃试求容器中（1）压力；（2）焓；（3）蒸汽的质量和体积。
工程热力学课后作业答案(第八章)第五版
8-1 温度=t 20℃，压力=p 0.1MPa ，相对湿度=ϕ70％的湿空气2.5m 3。
求该湿空气的含湿量、水蒸气分压力、露点、水蒸气密度、干空气质量、湿空气气体常数。
如该湿空气在压力不变的情况下，被冷却为10℃的饱和空气，求析出的水量。
解：（1）水蒸气分压力：根据=t 20℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为0023368.0=s p MPa=⨯==0023368.07.0s v p p ϕ0.00163576 MPa 含湿量：ss v v p B p p B p d ϕϕ-=-=622622＝10.34)(/a kg g 露点：查水蒸气表，当=v p 0.00163576 MPa 时，饱和温度即露点=t 14.35℃03.81=v kg m /3 水蒸气密度：01234.01==vρ3/m kg 干空气质量：=⨯⨯-==2932875.2)76.163510(5T R V p m a a a 2.92㎏ 求湿空气质量=+=)001.01(d m m a 2.95㎏ 湿空气气体常数：=-=510378.01287vp R 288.8)/(K kg J ∙查在=t 10℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为=s p 1.228 kPas v p p = 含湿量：vv p B p d -=6222＝7.73)(/a kg g 析出水量：)2(d d m m a w -=＝7.62g8-2 温度=t 25℃，压力=p 0.1MPa ，相对湿度=ϕ50％的湿空气10000kg 。
求该湿空气的露点、绝对湿度、含湿量、湿空气密度、干空气密度、湿空气容积。
解：水蒸气分压力：根据=t 25℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为=s p 3.169kPa==s v p p ϕ0.5×3.169=1.58kPa露点：查水蒸气表，当=v p 1.58kPa 时，饱和温度即露点=t 13.8℃=t 25℃,''s v ＝43.36kg m /3绝对湿度：''/s s v v ϕϕρρ==＝0.01153/m kg 含湿量：ss v v p B p p B p d ϕϕ-=-=622622＝9.985)(/a kg g 湿空气密度：)985.9001606.01(10298287)001606.01(5⨯+⨯=+=d p T R v a ＝0.867kg m /3=+=vd 001.01ρ 1.163/m kg 干空气密度：===vv a a 11ρ 1.153/m kg 湿空气容积：=+==v d m v m V a 001.018600 m 38-3查表题8－4 压力B 为101325Pa 的湿空气，在温度t 1＝5℃，相对湿度ϕ1＝60％的状态下进入加热器，在t 2＝20℃离开加热器。
工程热力学课后题答案
答案（1）. ；（2）. ；
（2）. ；（4）. 。
7.容积为 的绝热封闭的气缸中装有完全不可压缩的流体，如图2-31所示。试问：
（1）.活塞是否对流体做功？
（2）.通过对活塞加压，把流体压力从 提高到 ，热力学能变化多少？焓变化多少？
答案（1）. ；（2）. 。
(1)按定值比热容计算；
(2)按平均比热容直线关系式计算。
解
（1）按定值比热
（2）按平均比热容的直线关系式
12.利用内燃机排气加热水的余热加热器中，进入加热器的排气（按空气处理）温度为 ，出口温度为 。不计流经加热器的排气压力变化，试求排气经过加热器的比热力学能变化，比焓变化和比熵的变化。
(1)按定值比热容计算；
（2）.单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少？
（3）.汽轮机的功率为多少？
答案（1）口动能差后 的相对偏差
10.进入冷凝器的泛汽的蒸汽为 ，比焓 ，出口为同压下的水，比焓为 ,若蒸汽流量为 ，进入冷凝器的冷却水温为 ℃，冷却水出口温度为 ℃，试求冷却水流量为多少？水的比热容为 。
1
25
-12
（-46）
-9
（37）
2
-8
（8）
（74）
58
-16
3
（38）
17
-13
（8）
21
4
18
-11
（-22）
7
（29）
6.如图所示，某封闭系统沿 途径由状态 变化到 ，吸入热量 ，对外做功 ，试问：
（1）.系统从 经 至 ，若对外做功 ，则吸收热量是多少？
（2）.系统由 经曲线所示过程返回 ，若外界对系统左贡 ，吸收热量为多少？
工程热力学试卷及答案
级： 330401北京航空航天大学2013－2014学年第1学期 期末试卷答案课程名称： 工程热力学任课教师： 丁水汀、尹幸愉 班 级：－、单选题（60分，每小题2分）1. 关于热力学系统，错误的表述是 ___ B ___。
A．系统的质量可以不随时间变化；C．系统与外界构成的复合系统恒为孤立系；D．系统在某过程中能量的变化与同外界交换的能量保持守恒关系。
2．有流体流过的开口系 ______ A ________。
A．处于非均匀非平衡状态 B．内部的状态参数恒不随时间变化C．的质量总是随时间变化D．必为非绝热系3．温度_ D _。
A．是确定一个系统是否与其它系统处于化学平衡态的物理量；B．是系统包含热量多少的度量；C．是过程量； D．是强度量。
4．摄氏温标 B 。
A．有两个基准点； B．是由热力学温标定义的温标；C．是经验温标； D．在水的冰点与沸点无量测误差。
5. 通常所谓真空是指：_C___A．表压力为零； B．绝对压力为零；C．绝对压力小于当地大气压力； D．表压力等于当地大气压力。
6．热力学平衡态 __D __ 。
A．是指状态量不随时间变化的状态 B．是指状态量空间分布均匀的状态C．是指闭口系最终达到的状态 D．是指孤立系经弛豫时间后达到的状态7．关于可逆过程，正确的说法是 ___ A __ 。
A．正向过程与逆向过程构成的循环中的循环热等于零；B．系统可恢复原状的过程；C．为有摩擦的准静态过程； D．初终态相同时，其过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
8．热量_ C__。
A ． 是系统包含内能多少的度量；B ． 是物系间通过宏观运动发生相互作用传递的能量；C ． 在理想循环中不可能全部转换为功；D ．是热力过程中由于边界位移传递的能量。
9． 关于热力学焓，正确的说法是_ B __ 。
A ．等于流动功与热力学能之和;B ． 等于推动功与热力学能之和;C ．只可能用于开口系计算;D ． 是强度量; 10． 热力学能（内能） _ D _ 。
北航工程热力学参考题
北航 2022-2022 学年《工程热力学》考试试题一、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？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？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。
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。
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)？8. 试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。
9. 在稳定流动参量方程中，哪几项参量是机械能形式？10. 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部份？指出它们的正负号。
11. 实际气体绝热节流后，它的温度如何变化？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至少？13. 压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式？14. 闭口系进行一放热过程，其熵是否一定减少？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？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，那末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。
工程热力学课后作业答案(第七章)第
q=m(h``120-hx-vx(p2-p1))=817 kJ
7－9有一刚性容器，用一薄板将它分隔为
A、B两部分。在A中盛有1kg、压力pA＝0.5 MPa的干饱和蒸汽，B中盛有2kg pB＝1 MPa，x＝0.80的湿蒸汽。当隔板抽去后，经过一段时间容器中的压力稳定在p3＝0.7MPa。求
容积：
V=mv``=0.44601 m3
t＝80℃的饱和蒸汽参数
v`＝0. m3/kgv``＝3.4104m3/kg
h``＝2643.8kJ/kgh`=334.92 kJ/kg p2=0.047359MPa
比容：
＝0.89202 m3/kg
干度：
＝0.26
焓：
hx＝xh``+(1-x)h`=935.2kJ/kg
p＝1 MPa、x＝0.95的比容
查表饱和参数v``＝0.1943m3/kgv`＝0.m3/kg
0.18464 m3/kg
蒸汽体积流量：
＝0.077m3/s
输汽管的半径最小为＝0.0313m
内径：0.0626m
7-7某空调系统采用p＝0.3MPa、x＝0.94的湿蒸汽来加热空气。暖风机空气的流量为每小时4000标准m3，空气通过暖风机（从0℃）被加热到120℃。
求：
（1）可逆绝热膨胀时蒸汽的终参数及汽轮机所作的功；
（2）若蒸汽在汽轮机中为不可逆绝热膨胀，引起的熵产为0.25kJ/(kg.K)，则汽轮机作的功将为多少？
解：
查表p1=3MPa，t1=450℃的参数
h1=3344kJ/kg s1=7.083 kJ/(kg.K)
则绝热膨胀到p2=5kPa，s2=7.083 kJ/(kg.K)
h3=2680kJ/kg v3=1.706 m3/kg（u3=2509 kJ/kg）
15春北航《工程热力学》在线作业试卷
15春北航《工程热力学》在线作业试卷一、单选题（共15 道试题，共60 分。
）1. 工质经历一个不可逆过程后，熵（）。
A. 变大B. 变小C. 不变D. 不确定正确答案：C2. 缩放管进口参数P1下和背压p一定时，在渐扩管切去一段，则出口面积减小这出口速度c（），流量Q（）。
A. 减小，不变B. 减小，减小C. 增大，不变D. 增大，增大正确答案：A3. 气体膨胀时（）对外做功。
A. 一定B. 不一定正确答案：B4. 理想气体可逆定温过程的特点是( ) 。
A. q=0B. Wt=WC. Wt>WD. Wt<W正确答案：B5. 第一永动机违反了（）。
A. 热力学第零定律B. 热力学第一定律C. 热力学第二定律D. 热力学而第三定律正确答案：B6. 可逆过程的熵产必定（）零。
A. 大于B. 等于C. 小于D. 不确定正确答案：7. 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。
A. 环境温度B. 排气温度C. 供热温度D. 冷凝温度正确答案：8. 水蒸气定压气化过程温度（）。
A. 变大B. 变小C. 不变D. 不确定正确答案：9. 绝热系与外界没有（）交换。
A. 热量B. 物质C. 功D. 化学能正确答案：10. 孤立系统中进行可逆变化时系统总熵不变，进行不可逆变化时总熵必（）。
A. 减小B. 增大C. 先增大后减小D. 先减小后增大正确答案：11. 功损来自于（）。
A. 不等温传热B. 物质交换C. 运动摩擦正确答案：12. 热力学具体的研究对象是（）。
A. 热力系B. 闭口系C. 开口系正确答案：13. 气体吸热后热力学能（）升高。
A. 一定B. 不一定正确答案：14. 不可逆循环的熵产必然是（）。
A. 等于零B. 大于零C. 小于零正确答案：15. 当T1=T2时，循环热效率（）。
A. 大于0B. 等于0C. 等于1D. 无法确定正确答案：北航《工程热力学》在线作业一二、多选题（共5 道试题，共20 分。
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作业：思考题1－5，1－7；习题1－6。
S 1-5：何为平衡状态？平衡状态和均匀状态是否同一概念？平衡必须满足什么条件？系统不受外界影响的条件下，如果各部分的宏观状态参数不随时间变化，系统处于平衡状态。
平衡状态和均匀状态不是同一概念。
平衡状态强调不受外界影响＋状态参数不随时间变化；均匀状态强调的是状态参数不随空间变化，空间分布均匀。
举例：封闭刚性容器内的水和水蒸汽混合物，处于平衡状态，但不处于均匀状态。
平衡条件：力平衡、温度平衡、化学平衡－无势差。
注意：要讲清楚二者的区别，而不是简单的判断和给出定义描述。
S 1-7：可逆过程与平衡过程（内平衡过程）有何区别？造成不可逆的因素有哪些？可逆过程一定是平衡过程，平衡过程不一定是可逆过程；无耗散（无摩擦）的平衡过程是可逆过程。
造成不可逆的因素：胀缩时有力不平衡、传热有温差，运动有摩擦。
注意：要讲清楚二者的区别，而不是简单的判断和给出定义描述。
X 1－6： 解：1760 1.03323 1.01325atm mmHg at bar === 19.829.82/1.033239.504p at atm atm === 2 4.24 4.24/1.01325 4.185p bar atm atm ===745745/7600.98B mmHg atm atm === 19.5040.9810.484A p p B atm =+=+= 2B A p p p +=210.484 4.185 6.299B A p p p atm =-=-= 注意：2B p p B =+是错误的；“真空度”：v p B p =-，B 一般特指地面标准大气压，1B atm =，所以1v p atm <。
S2-5：功是过程量，而推挤功pv 却只取决于状态，怎么理解？热力学力里的功是广义功，体系作功的大小与过程经历的路径和条件有关，不同的过程即使起止状态相同，做功大小也不同，因此，功是过程量。
推挤功是由动力机械传递给流体，推挤流体流动所耗功，上游的推挤功变成下游的流动能，流动能pv 随流动向下游传递，pv 都是状态参数，因此取决于状态。
X2-1：气体某过程吸热12kJ ，内能增加20kJ ，压缩还是膨胀，对外作功多少？12Q k =J J ，20U k ∆=Q U W =∆+， 12208W Q U kJ =-∆=-=-压缩过程，对外做功－8kJ 。
X2-6：绝热封闭气缸有0.5m 3，10.2p MPa =不可压缩液体，活塞加压到240p bar =。
外界对液体做功？液体内能变化？液体焓变化？0Q =，0.5V =0W =Q U W =∆+，0U Q W ∆=-=21()()1900H U pV V p V p p k ∆=∆+∆=∆=-=J 封闭液体内能不变，焓增加X2-7：一定气体，由定压310.135V m = 2.5p bar =可逆膨胀到，若加热量为83，气体内能变化多少？320.405V =m J kJ 83Q k =可逆：2211()67.5W pdV p V V kJ ==-=⎰Q U W =∆+， 8367.515.5U Q W kJ ∆=-=-=内能增加15.5kJs f S2-7：2211,,,,,t w w pdv vdp w w δδδ-⎰⎰δ有何区别和联系？w δ广义微元功t w δ－微元技术功21pdv ⎰－过程1－2容积功21vdp -⎰－过程1～2技术功s w δ－微元轴功f w δ－微元摩擦功对于可逆过程：w pdv δ=2()2t s W w vdp w d gdz δδ=-=++准静态过程（有摩擦）：f w pdv w δδ=-2()2t f s W w vdp w w d gdz δδδ=--=++S2-13：伯努利方程2(2s W vdp d gdz w δ-=++能用于加热过程吗？能用于不可逆过程吗？尽管方程中不含热量项，但可以用于加热过程； 不可用于不可逆过程，不可逆过程应该用：2()2t f s W w vdp w w d gdz δδδ=--=++。
X2-3：活塞压气机每小时压缩100kg 空气，压气机进口1300/h kJ kg =，出口，消耗功率，压气机是否冷却？每小时散热量多少？，合多少千卡？2500/h kJ =kg h h 6.75kW 流量 100/mkg = 676024300/WW kJ =-=- s Q H W =∆+， 100(500300)(24300)4300/sQ m h W kJ h =∆+=⨯-+-=-对外放热，合4300/kJ h -1029/kCal h -X2-9：在4p bar =V =T h C =深水中，由的储气罐向空扁救生袋内充空气，初始袋内无空气，终了时体积为，充气过程绝热。
求充入气体质量及袋内空气温度？（空气的内能，焓，，1300T =718/C J k K m 30.1p T m kg T v u C =v g =K 1005/p C J K =，287/R J kgK =）以袋内空气为研究对象，充完后：PV mRT =已知53410,0.1,287/a p P V m R J kgK =⨯==得到：4410287T m ⨯=（1） 对袋内充气过程有：mQ U W h m δ=∆+-⎰ （2）绝热：0Q =212718v U U U U mC T Tm ∆=-===2421410W pdV pV J ===⨯⎰1301500mp h m C T m m δ==⎰代入（2）有：（3）47184103015000Tm m +⨯-=联立（1）、（3）得：K 0.465,300m kg T ==如充气袋为真空刚性容器瓶，充气至4p bar =：0W =（3）式变为：7183015000Tm m -=g （4） 420T K =代入（1）式得： 0.332,m k =作业：思考题3－5；习题3－2。
S3-5：比热公式(),(,(,(,,v v p p v v p p v p q q u h du dhC C C C C C T T T T dT dT∂∂∂∂======∂∂∂∂适用于何种情况（何种工质，何种过程）？(,()v v p q qC C T T ∂∂==∂∂p ：比热的定义式，适用于所有工质和所有过程。
(,()v v p u hC C T T ∂∂==∂∂p ：适用于所有工质，可逆过程。
,v p du dhC C dT dT ==：适用于完全气体，可逆过程。
X3-2：空压机每小时从大气吸入空气，（350m 748,15o B mmHg t C ==287/），每公斤压缩空气耗功，求压缩机功率是多少？（空气120/kJ kg R J kgK =）已知： 33450/0.01389/,748133.339.97310,27315288a V m h m s p P T ===⨯=⨯=+= K K 空压机： 120/,287/w kJ kg R J kg ==pV mRT = pV mRT = 得到：0.01675/mk = g s 1200.01675 2.01Wmw kW ==⨯=作业：思考4－2；习题4－2，4－3。
S4-2：工质膨胀过程是否一定做功？加热过程是否一定熵增？定温过程是否有热量交换？工质的内能、焓是否变化？绝热过程中工质温度是否改变？加热是否一定升温？工质膨胀过程是否一定做功？不一定，真空膨胀不作功。
加热过程是否一定熵增？是的。
定温过程是否有热量交换？工质的内能、焓是否变化？有热交换，内能和焓不变。
绝热过程中工质温度是否改变？不一定改变，如果不作功，温度不改变。
加热是否一定升温？不一定，如果加热量小于等于做功量，不升温，如等温过程。
m X4-2：容积为的气瓶中有310.15V =112,30o p bar t C ==的空气，比热为定值，给气瓶中空气加热167.5。
求加热后的压强kJ 2p 、温度及的变化（空气2t ,,u h s 287/R J kgK =）127330303T K =+= 111p V mRT =， 0.3448m k =g C 等容过程：，0W =Q U W =∆+167.5U Q kJ ∆== 21()v U m u mC T T ∆=∆=- 22979.74,706.59o T K t == 212p V mRT =，2 6.46p bar = 234.45p H m h mC T kJ ∆=∆=∆= 21ln0.29v T S m s mC kJ T ∆=∆== X4-3：的氮气定压加热至，比热为定值，求加热量，容积功W ，内能变化，熵变化？31110.7, 1.5,25o V m p bar t C ===U ∆s ∆2175o t =C gK Q 查表：氮气参数：742/,1039/,296.8/v p C J kgK C J kgK R J k ===127325298T K =+= 2273175448T K =+=111p V mRT =， 1.1866m k =g 等压过程：J 185p Q H m h mC T k =∆=∆=∆= 132v U m u mC T kJ ∆=∆=∆= 21ln0.503p T S m s mC kJ T ∆=∆==作业：思考题4－6，习题4－4、4－6S4-6在p v -图上怎样判断过程是吸热还是放热？怎样判断过程是升温还是降温？Tp T大家需要注意的取值范围：n 2112(n p vp v = －n pv =c 直接得到 12112(n T vT v -= －pv RT =代入n pv c =得到 12211()n nT p T p -=， －根据上面二式得到 如果，T 和1n <,p v 的变化方向要反向。
注意和1的关系。
n X4-4：112,300p bar T K ==的空气经过可逆过程变化为226,360p bar T K ==，改过程为何过程？求过程中的加热量q ，，，w u ∆h ∆和s ∆？并将该过程示意地画在p v -图及T s -图上。
一般热力过程：n pv c =，pv RT =11n n n 1pvv c RTv c Tv c --=⇒=⇒=-可得：12211()n nT p T p -=22111/(1ln/ln ) 1.2T pn T p =-= 因为空气绝热指数，该过程为多变过程。
1.4k =31112873000.4305/200000RT v m p ⨯===kg32222873600.1722/600000RT v m p ⨯===kg 43.08/v u C T kJ kg ∆=∆= 60.3/p h C T kJ kg ∆=∆= 2211lnln 0.132/p T ps C R kJ kg K T p ∆=-=- 725.2/1n v n kC C J kg n -==-- K g 21()43.5/n q C T T kJ k =--=-86.58/w q u kJ kg =-∆=-压强增加，温度增加，比容降低，负熵变。