工程热力学春季期中考试试题

班级：

学号： 姓名：

装

订

线

第1页 共4页

第2页 共 4页

一、判断下列命题对错（每题2分，总分30分）

1．用压力表可以直接读出被测工质的绝对压力。

2．系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。 3．气体膨胀时一定对外做功。

4．系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。

5．绝热闭口系的熵增就是其与相关外界构成的孤立系统熵增。 6．机械能可以完全转变为热能，而热能不能完全转变为机械能。 7．理想气体可逆定温过程，工质的膨胀功等于技术功。 8．在相同温限间工作的一切可逆热机，其热效率均相等。 9．理想气体经过绝热自由膨胀，热力学能不变，温度不变。

10. 熵变计算公式Δs =c v ln （T 2/T 1）+R g ln （v 2/v 1）适用于理想气体任何过程。

11. 工质从初状态1变化到另一状态2，不论中间经历什么过程，其内能的变化量均相等。

12. 多变过程就是任意过程。

13. 热力系统经过一不可逆过程，则系统与外界皆无法回到原状。 14. 能量方程δq=Δu+pdv 适用于任何工质闭口系统的可逆过程。 15. 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。

二、图示题：（总分17分）

1.在T-S 图上用面积表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时体积膨胀功的大小。（5分）

2.试在p-v 图和T-S 图上定性地画出理想气体的下述过程 (借助四个基本热力过程线)： （12分）

1）压缩、升温、放热的过程； 2）膨胀、降温、吸热的过程； 3）多变系数n=的压缩过程。

三、简答题（每题5分，共20分）

1．平衡状态与稳定状态有何区别和联系

2．下列两组公式分别适用于理想气体的何种过程

21212121(),();(),()v p v p u c t t h c t t q u c t t q h c t t ∆=-∆=-=∆=-=∆=-

3．有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。对不对，为什么 4．有人提出一循环1-3-2-1，其中1-3是可逆定温吸热过程、3-2是可逆绝热过程、2-1为不可逆绝热过程，如图所示，图中1,2,3分别为三个平衡状态点。试问此循环能否实现，为什么

四、计算题（总分33分）

1、医用氧气袋中空时呈扁平状态，内部容积为零。接在压力为14MPa 、温度为17℃的钢质氧气瓶上进行充气。充气后氧气袋隆起，体积为0.008m 3，压力为 。由于充气过程很快可近似为绝热充气，且充气过程中钢瓶内氧气参数始终保持不变。设氧气可作为理想气体，c v = kJ/(kg ·K)，c p = kJ/(kg ·K)。求充入氧气袋内氧气的质量。（12分）

2、2kg 理想气体，定容下吸热量Q V =，同时输入搅拌功。该过程中气体的平均比热容为c p =1124J/(kg ·K)，c v =934J/(kg ·K)，已知初态温度为t 1=280℃，求：（1）终态温度t 2和热力学能的变化量ΔU ；（2）焓、熵的变化量ΔH 、ΔS 。（11分）

3、有人设计了一台热机，工质分别从温度为T 1=900K 、T 2 = 400K 的两个高温热源吸热Q 1=1500kJ 和Q 2=500kJ ，以T 0=300K 的环境为冷源，放热Q 3，问：

哈尔滨工程大学本科生考试试卷 （ 2012 年 春季 学期期中考试）

课程编号： 03050010 课程名称： 工程热力学

v

线

第4页 共 4页

（1）要求热机作出循环净功W net =1000 kJ ，该循环能否实现 （2）最大循环净功W net,max 为多少（10分）