工程热力学习题册有部分答案

第一篇工程热力学

第一章基本概念及气体的基本性质

第二章热力学第一定律

一、选择题

3、已知当地大气压 P b , 真空表读数为 Pv , 则绝对压力 P 为（a ）。

(a) P=P b -Pv （ b ） P=Pv -P b （ c ） P=P b +Pv

4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( b )

A.真空p

v =0.08Mpa B.表压力p

g

=0.08MPa

C.真空p

v =0.28Mpa D.表压力p

g

=0.28MPa

5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d )

A.p+pv+pa=0

B.p+pa－pv=0

C.p－pa－pv=0

D.pa－pv－p=0

6、气体常量R( d )

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

7、适用于（ c ）

(a) 稳流开口系统 (b) 闭口系统 (c) 任意系统 (d) 非稳流开口系统

8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。

(a) ds ＞δq/T （ b ） ds ＜δq/T （ c ） ds=δq/T

9、理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（b ）。

(a) 提高（ b ）下降（ c ）不变

10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。

(a) 充分（ b ）必要（ c ）充要

11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ）

(a) 膨胀 (b) 压缩 (c) 凝结 (d) 加热

13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）

(a) 增大（ b ）减小（c）不变（ d ）可能增大，也可能减小

14、能量方程适用于（ d ）

(a) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程

(c) 非稳定流动，不可逆过程 (d) 任意流动，任意过程

15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于（a ）

(a) －△ h （ b ） u 1 -u 2 （ c ） h 2 -h 1 （ d ）－△ u

16、可以通过测量直接得到数值的状态参数（ c ）

(a) 焓 (b) 热力学能 (c) 温度 (d) 熵

18、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S 必( b )可逆过程△S。

A.大于

B.等于

C.小于

D.大于等于

19.闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程，吸热5KJ，对外作功10KJ，则( c

b )

A.该过程的熵产大于零

B.该过程的熵流大于零

C.理想气体的熵增加

D.理想气体的热力学能增加

E.理想气体的温度升高

20、_________过程是可逆过程。( c )

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

21、闭口系能量方程为( d )

A.Q+△U+W=0

B.Q+△U－W=0

C.Q－△U+W=0

D.Q－△U－W=0

22、理想气体的是两个相互独立的状态参数。( c )

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

二、填空题

1.理想气体在一热力过程中，其热力学能增加 50J ，同时外界对系统做功为

100J 。则该热力系统传给外界的热量为 J 。

2.已知氧气在 250K时=0.913 kJ/(kg〃K)，=0.653 kJ/(kg〃K)。则该气

体的气体常数R g =＿＿＿kJ/(kg〃K)。

3、氧气的初始温度为 300K经历了一不可逆过程达到400K, 已知=0.913

kJ/(kg〃K)，则该气体的气体焓值变化为 kJ/kg。

4、理想气体初态热力学能为 U 1 经可逆绝热过程终态热力学能为 U 2 ，则该

过程的膨胀功为

5、熵增加的过程（填一定或不一定）是不可逆过程。

6、某热机每完成一个循环，工质由高温热源吸热 2000kJ，向低温热源放热

1200kJ，在压缩过程中工质得到外功650kJ，则膨胀过程中工质所作的功

（）kJ。

7、一稳定流动开口系，在流动过程中从外界吸收热量 20 kJ ，同时对外作出技

术功 15 kJ ，该系统焓值变化为 ( ) kJ 。

8、理想气体在一热力过程中，热力系统传给外界的热量为 150J ，其热力学能

增加 50J ，则外界对系统做功为 ( ) J 。

9、一稳定流动开口系，从外界吸收热量 500J ，开口系进出口焓差为 300J ，

则该热力系对外界所作的技术功为 ( ) J 。

10、已知氧气在 250K时,气体常数R g 为 0.26kJ/(kg〃K)，比热容比k=1.4

则= () kJ/(kg〃K) 11、理想气体闭口系经历一等温过程，吸收热量 100 J ，则它的热力学能变化

量为 () J

13、对于理想气体运用于＿＿＿热力过程；对实际气体适用于＿＿＿

热力过程。

14、可逆过程膨胀功的计算式w＝＿＿＿，可逆过程技术功的计算式wt＝＿＿＿。

15、一定量的理想气体经历一个不可逆过程，对外作功15kJ，放热5kJ，则气体

温度变化为＿＿＿。

A.升高

B.降低

C.不变

16、适用于

①仅闭系，可逆过程；

②仅稳流系，理想气体；

③仅闭系、理想气体，可逆过程；

④闭系或稳流系，理想气体，可逆过程。

19、、焓的定义式为_________，单位是________。

20、技术功Wt=________；可逆过程技术功Wt=________；技术功与膨胀功的关

系为_________，在同一p-v图上表示出任意一可逆过程的W和Wt。

21、理想气体的Cp及Cv与气体种类______关，与温度_________关。它们的差

值与气体种类_______关，与温度_______关。它们的比值与气体种类_________

关，与温度_______关。

24、已知当地大气压为 0.2Mpa ，压力容器中被测工质的压力为0.1 MPa ，，

此时该工质压力的测量应选用（）（真空计或压力表）测压计。

25、热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状态

称为( ) ( 平衡状态还是稳定状态 )

26、.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。

27、在国际单位制中温度的单位是_______。

30、气体常数Rg与气体种类_____关，与状态_____关。通用气体常数R与气体

种类______关，与状态_____关。在SI制中R是_____。

三、判断题

1.热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可

以是假想的。（t ）

2.热力系统放热后，系统的熵一定减少。 ( f)

3.理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。( f)

4、系统从外界吸收热量，温度一定升高（ f）。

5、沸腾状态的水总是烫手的。 (f )

6、绝热过程一定是定熵过程。 ( f)

7、工质的温度越高，所具有的热量也就越大。 (f )

8、气体吸热后一定膨胀，内能一定增加。 ( f)

9、平衡状态不一定是均匀状态。 ( t)

10、理想气体的、值与气体的温度有关，则他们的差值也与温度有关。 ( f)

11、经不可逆循环，工质无法恢复为原来状态。 (f )

12、封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。 ( f)

13、温度越高热力系所具有的热量越多（f ）。

15、热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ t）。

16、孤立系的热力状态不能发生变化。 (f )

18、若容器中气体的压力稳定不变，则安装在容器上的压力表读数也不可能有变

化。 ( f)

19、如果从同一始态到同一终态有两条途径：一为可逆、一为不可逆，那么，不

可逆途径的必大于可逆途径的。（f ）

20、工质放热，温度一定降低。 ( f)

21、同温限间的可逆循环的热效率都相等。 ( f)

23、用压力表可以直接读出绝对压力值。 ( f)

24、对于气体工质，不管其经历怎样的热力过程都有，其中为定

值（f ）。

25、工质从状态 1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程，

后者的熵必定大于前者的熵。( f)

26、若系统工质与外界交换热量，则工质的温度必定发生变化。 (f )

27、熵增过程即为不可逆过程。 (t)

30、热力系对外放出热量，系统温度一定降低。（f ）

31、平衡状态一定是均匀状态。 ( f)

32、热力系统的边界可以是实际存在的，也可以是假想的。 ( t)

34、热力系从 1 状态经历不可逆过程到达状态 2 ，则热力学能的

。 ( t)

35、开口系不可能是绝热系。（f ）

36、理想气体热力学能仅仅是温度的函数（t ）

37、分析开口系统时引入焓这个参数，所以说焓存在于开口系统在闭口系统中并不存在 ( f)

38、热力系对外放出热量，系统温度不一定降低。（ t）

第三章 气体的热力过程

一、选择题

5、在水蒸气定压汽化过程中，工质的温度没有变化，这时工质的热力学能（ ）

A. 增大

B. 减小

C.不变

D. 可能增大 6、空气中水蒸汽所处的状态（ ）

A.可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态

B.可能是饱和状态

C.即不是饱和状态，也不是过热蒸汽状态

D.只能是过热蒸汽状态

7、能量方程t w dh q δδ+=适用于（ ）

A. 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程

B. 非稳定流动，可逆过程

C.非稳定流动，不可逆过程

D. 任意流动，任意过程 8、 恒温热源温度为 T1恒温冷源温度T 2 ，环境温度为T0，热源提供热量1Q 中的有效能为（ ）

A. 热量1Q 减去1Q 中的无效能

B.卡诺循环热效率乘以 1Q

C. 110Q T T

D. ???? ?

?-11

1Q T T

９．理想气体可逆定温过程的特点是( ) A.q=0

B. Wt=W

C. Wt>W

D. Wt

１０．把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( )过程气体终温最高。

A.绝热压缩

B.定温压缩

C.多变压缩

D.多级压缩

１１．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

１２.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

１４.公式1

212P

P

n l r R T T

n l p C S -=?，适用于( ) A.任意工质的可逆过程 B.理想气体的任意过程 C.理想气体的可逆过程

D.任意气体的可逆过程

E.理想气体的准平衡过程

17.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

１８.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

二、判断正误

1、多变过程即任意过程（ ）。

2、在相同温度的高温热源和低温热源之间工作的卡诺循环效率最高，其他循环的效率都小于卡诺循环的效率（ ）。

3、温度越高热力系所具有的热量越多（ ）。

4、在 T — s 图上，理想气体的定容线比定压线陡。 ( )

7、定压过程的热量 dT c q p =δ只适用于理想气体而不适用于实际气体。 ( ) 8、压缩空气制冷装置循环的制冷系统制冷系数越大，其制冷量越大。 ( ) 9.定容过程既无膨胀（或压缩）功的过程 （ ） 10.绝热过程即定熵过程 （ ）

三、填空

1、某热机每完成一个循环，工质由高温热源吸热 2000kJ ，向低温热源放热1200kJ ，在压缩过程中工质得到外功650kJ ，则膨胀过程中工质所作的功____________kJ 。

2、某理想气体从 P1 =10bar ， V1 =0.4m3 可逆定温膨胀到 V2 =0.8m3 , 气体对外所做的膨胀功为 __________J

3、在环境温度为 300K 的条件下，一可逆机工作于两个恒温热源（ 2000K ， 400K ）之间，吸热 200kJ ，其中可用能为__________kJ

4、已知当地大气压为 0.2Mpa ，压力容器中被测工质的压力为 0.1 Mpa ，，此时该工质压力的测量应选用__________。（真空计或压力表）测压计。

5、高压气流，当通过喷管时，气体速度得到提升，同时伴随着压力的__________。（ 升高还是降低）

6、工作于 927 ℃和 300 ℃之间的卡诺机，它的热效率为 ____________。

7、单位质量的空气从 100 ℃定压加热到 600 ℃时的吸热量为___________。 kJ/kg( 空气比定压热容

)K kg KJ

p

?=004.1ν

8.已知理想气体的比热v 随温度的升高而增大，当t2>t1时，2

1

2

t t t v

v

与的大小

关系为_______。

9.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=_____。

10.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=_____ 11.气体常数Rg 与气体种类_____关，与状态_____关。通用气体常数R 与气体种类______关，与状态_____关。在SI 制中R 的数值是_____，单位是______。 12.质量热容c ，摩尔热容Cm 与容积热容C'之间的换算关系为_________。 13.理想气体的

p

ν

及V ν与气体种类______关，与温度_________关。它们的差值

与气体种类_______关，与温度_______关。它们的比值与气体种类_________关，与温度_______关。

14.对于理想气体，dU ＝CvdT ，dh=CpdT 。它们的适用条件分别是________。

第四章 热力学第二定律

一、选择

1、在 T － s 图上，经过同一状态点的理想气体定容过程线与定压过程线相比，（ a ）过程线更陡一些。

A. 定容

B.定压 C ．二者一样

4、理想气体从初态 1 经历一绝热压缩过程到达终态 2 ，该过程的热力学能变化量为（ b ）

Ａ．T c p ? Ｂ．T c V ? Ｃ．V p h - Ｄ．t W q - 5、不可逆机与可逆机相比，其热效率（ ） Ａ． 一定高 Ｂ．相等

Ｃ． 一定低 Ｄ．可能高，可能低，也可能相等 8、热源温度为 1200K ，低温热源温度为 400K ，环境温度为 300K ，热源提供热量 1000J 中的无效能为（ a ）

Ａ． 250 Ｂ． 750 Ｃ． 300 Ｄ． 400

10.一定量的理想气体经历一个不可逆过程，对外作功15kJ ，放热5kJ ，则气体温度变化为＿＿＿。b A.升高 B.降低 C.不变

13.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( ) A ．dh=－vdp B.dh=vdp C.dh=－pdv D.dh=pdv 17.卡诺循环是__ace___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.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( c ) A.焓值增加

B.焓值减少

C.熵增加

D.熵减少

二、判断正误

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

（ f ）

（2）用压力表可以直接测出绝对压力值。 （ f ） （3）封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。 （ f ） （4）理想气体cp,cv 值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关。( f )

（7）定压过程的热量

dT

q p p νδ=只适用于理想气体而不适用于实际气体。

( t )

11、热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆。 （ t ) 13、气体膨胀时一定对外做功。 ( f )

14、若容器中气体的压力稳定不变，则安装在容器上的压力表读数也不可能有变化。 ( f ) 15、如果从同一始态到同一终态有两条途径：一为可逆、一为不可逆，那么，不可逆途径的s ?必大于可逆途径的s ?。 （ f ）

16、工质放热，温度一定降低。 ( f )

1８、同温限间的可逆循环的热效率都相等。 ( f )

19.在任何情况下，向气体加热，熵一定增加；气体放热，熵总减少。

（ f ）

20.熵增大的过程必为不可逆过程。 （ f ）

21.熵减小的过程是不可能实现的。 （ f ）

22.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。

（ t

）

25.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。 （ f ）

26.循环净功越大，则循环的热效率也越大。 （ f ） 27.工质完成不可逆过程，其初态、终态熵的变化无法计算。 （ f ） 29．不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； （ f ） 31.熵增大的过程必定为吸热过程。 （ f ） 32.熵减小的过程必为放热过程。 （ t ） 33.定熵过程必为可逆绝热过程。 （ t ） 34.熵增大的过程必为不可逆过程。 （ f ） 36．熵产

>g s 的过程必为不可逆过程。 （ t ）

三、填空

1.已知某理想气体的平均摩尔比热

)

(538.290100K mol J C

C

pm

?=

ν

，

)

(531.290200K mol J

C

C Vm

?=

ν，则=C

C

pm

100200ν

＿＿＿， =

C

C Vm

100200ν＿＿＿。

2.绝热容器中间用隔板分开，两侧分别有1kgN2和O2. 其P 1，T1相同，若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有T2＿＿＿T1，S1＿＿＿S2

3.卡诺机A 工作在927℃和T 的两个热源间，卡诺机B 作在 T 和 27℃的两个热源间。当此两个热机的热效率相等时，T 热源的温度T ＝＿＿＿K 。 4提高定容加热内燃机循环热效率主要在于＿＿＿，但受限制

5、氧气定压比热容 29.538J ／（ mol 〃K ），从 t 1 =100 ℃、 v 1 =0.25m 3 /kg 被定压压缩到 v 2 =0.15m 3 /kg ，放热量为＿＿＿＿＿＿＿＿ J/kg 。

6、在理想气体的绝热压缩过程中，初、终参数压力与温度的关系为 ＿＿＿＿＿＿ 。

7、工作于两个恒温热源（ 2000K ， 500K ）间的可逆机，其热效率为 ＿＿＿＿＿＿＿。

8、已知氮气在 100℃时 pm

ν

=29.144 J/(mol 〃K)，则该气体的定容摩尔热容Vm ν

=＿J/(mol 〃K)

9、制冷系数为 3 的制冷机，向环境散热 30kJ, 则该制冷机的制冷量为＿＿＿＿＿＿ kJ 。

10、一稳定流动开口系，在流动过程中从外界吸收热量 20 kJ ，同时对外作出技术功 15 kJ ，该系统焓值变化为＿＿＿＿＿＿ kJ 。

11.大气温度为 300 K ，从温度为 1000K 的热源放出热量 1O0kJ ，此热量的有效能为_________。

12.度量能量品质的标准是______，据此，机械能的品质________热能的品质________；热量的品质_________功的品质；高温热量的品质___________低温热量的品质。

13.卡诺循环的热效率＝___________；卡诺制冷循环的制冷系数＝________。 14.任意可逆循环的热效率可用平均温度表示，其通式为__________。 15.

t

h p ?=?ν对于理想气体运用于＿＿＿热力过程；对实际气体适用于＿＿＿

热力过程。

16.热力学第二定律的数学表达式为1.＿＿＿2.＿＿＿。

17.混合气体由N2和CO2组成，已知N2的质量成分为0.72，则混合气体的平均气体常数 Rg ＝＿＿＿，平均摩尔质量M ＝＿＿＿。 18.热力学第二定律的数学表达式为1.＿＿＿2.＿＿＿。

19.冬季取暖，若不采取任何其它措施，室内温度＿＿＿，室内相对湿度＿＿＿。（填增大，减少或不变）。

20.如左图所示容器被刚性壁分成两部分。环境压力为0.1MPa ，压力表B 的读数为0.04MPa ，真空计C 的读数为0.03MPa.则容器两部分内气体的绝对压力：pl ＝＿＿＿，p2=＿＿＿。

21.氧气的平均比定压热容

)

(914.00

80k kg J k C

C

p

?=

ν

，

)(933.00195k kg kJ C

C V

?=

ν 则

=

C

C

p

80195ν

＿＿＿，=

C

C V

80195ν＿＿＿。

22.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。

23.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。

24.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效率为_______。

25.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受_______温度的限制。 26.燃气轮机装置定压加热循环的_______是决定循环热效率的唯一的条件。

工程热力学习题集答案

工程热力学习题集答案一、填空题 1．常规新 2．能量物质 3．强度量 4．54KPa 5．准平衡耗散 6．干饱和蒸汽过热蒸汽 7．高多 8．等于零 9．与外界热交换 10．7 2g R 11．一次二次12．热量 13．两 14．173KPa 15．系统和外界16．定温绝热可逆17．小大 18．小于零 19．不可逆因素 20．7 2g R 21、（压力）、（温度）、（体积）。 22、（单值）。 23、（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零）。 24、（熵产）。 25、（两个可逆定温和两个可逆绝热） 26、（方向）、（限度）、（条件）。

31.孤立系； 32.开尔文(K)； 33.－w s =h 2－h 1 或 －w t =h 2－h 1 34.小于 35. 2 2 1 t 0 t t C C > 36. ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M / 37.热量 38.65.29% 39.环境 40.增压比 41.孤立 42热力学能、宏观动能、重力位能 43.650 44.c v (T 2－T 1) 45.c n ln 1 2T T 46.22.12 47.当地音速 48.环境温度 49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.（物质） 52.（绝对压力）。 53.（q=(h 2-h 1)+(C 22 -C 12 )/2+g(Z 2-Z 1)+w S ）。 54.（温度） 55. (0.657)kJ/kgK 。 56. (定熵线)

57.（逆向循环）。 58.（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程） 59.（预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。 60.（增大） 二、单项选择题 1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.A 9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D 16.B 17.A 18.B 19.B 20.C 21.C 22.C 23.A 三、判断题 1．√2．√3．?4．√5．?6．?7．?8．?9．?10．? 11．?12．?13．?14．√15．?16．?17．?18．√19．√20．√ 21.（×）22.（√）23.（×）24.（×）25.（√）26.（×）27.（√）28.（√） 29.（×）30.（√） 四、简答题 1.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。 2.1kg气体:pv=R r T mkg气体:pV=mR r T 1kmol气体：pV m=RT nkmol气体：pV=nRT R r是气体常数与物性有关，R是摩尔气体常数与物性无关。 3.干饱和蒸汽：x=1,p=p s t=t s v=v″,h=h″s=s″

(完整版)哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版

第二章 热力学第一定律 思 考 题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者 的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+???蜒? 因为 0du =??，()0d pv =?? 所以 0dh =??， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+???蜒?

工程热力学习题解答

1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量， 是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-， ()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv = +??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？ 答：这是一个有摩擦的自由膨胀过程，相应的第一定律表达式为q du dw δ=+。又因为容器为绝热、刚性，所以0q δ=，0w δ=，因而0du =，即21u u =，所以气体的热力学能在在膨胀前后没有变化。 如果用 q du pdv δ=+ 来分析这一过程，因为0q δ=，必 有du pdv =-，又因为是膨胀过程0dv >，所以0du <，即21u u <这与前面的分析得出的21u u =矛盾，得出这一错误结论的

工程热力学第五版习题答案

第四章 4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为1102v v =,压力降低为8/12p p =,设比热为定值,求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓与熵的变化。 解:热力系就是1kg 空气 过程特征:多变过程) 10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(== v v p p n ＝0、9 因为 T c q n ?= 内能变化为 R c v 2 5= ＝717、5)/(K kg J ? v p c R c 5 727==＝1004、5)/(K kg J ? =n c ==--v v c n k n c 51＝3587、5)/(K kg J ? n v v c qc T c u /=?=?＝8×103J 膨胀功:u q w ?-=＝32 ×103 J 轴功:==nw w s 28、8 ×103 J 焓变:u k T c h p ?=?=?＝1、4×8＝11、2 ×103J 熵变:12ln 12ln p 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 ; 试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化,并将各过程的相对位置画在同一张v p -图与s T -图上 解:热力系1kg 空气 （1） 膨胀功:

])1 2(1[111k k p p k RT w ---=＝111、9×103J 熵变为0 (2))21(T T c u w v -=?-=＝88、3×103J 1 2ln 12ln p p R T T c s p -=?＝116、8)/(K kg J ? (3)21ln 1p p RT w =＝195、4×103)/(K kg J ? 2 1ln p p R s =?＝0、462×103)/(K kg J ? (4)])1 2(1[111 n n p p n RT w ---=＝67、1×103J n n p p T T 1)1 2(12-=＝189、2K 1 2ln 12ln p p R T T c s p -=?＝－346、4)/(K kg J ? 4-3 具有1kmol 空气的闭口系统,其初始容积为1m 3,终态容积为10 m 3,当初态与终态温度 均100℃时,试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。该过程为:(1)可逆定温膨胀;(2)向真空自由膨胀。 解:(1)定温膨胀功===1 10ln *373*287*4.22*293.112ln V V mRT w 7140kJ ==?1 2ln V V mR s 19、14kJ/K (2)自由膨胀作功为0 ==?12ln V V mR s 19、14kJ/K 4－4 质量为5kg 的氧气,在30℃温度下定温压缩,容积由3m 3变成0.6m 3,问该过程中工质 吸收或放出多少热量？输入或输出多少功量？内能、焓、熵变化各为多少？ 解:===3 6.0ln *300*8.259*512ln V V mRT q －627、2kJ 放热627、2kJ 因为定温,内能变化为0,所以 q w = 内能、焓变化均为0

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 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 。 5．只有 过程且过程中无任何 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、 和 。 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 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 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 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 。 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 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 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

工程热力学课后答案..

《工程热力学》 沈维道主编 第四版 课后思想题答案（1~5章） 第1章 基本概念 ⒈ 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。 ⒉ 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。这种观点对不对，为什么? 答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 ⒊ 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。 ⒋ 倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式 b e p p p =+ ()b p p >; b v p p p =- ()b p p < 中，当地大气压是否必定是环境大气压? 答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说，计算式中的Pb 应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。 ⒌ 温度计测温的基本原理是什么? 答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。 ⒍ 经验温标的缺点是什么?为什么? 答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值（尽管差值可能是微小的），因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 ⒎ 促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。 答：分两种不同情况： ⑴ 若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的作用下，各个部分发生相互作用，系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进一盆水中，对于水和该铁块构成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化：铁块的温度逐渐降低，水的温度逐渐升高，最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态； ⑵ 若系统原处于平衡状态，则只有在外界的作用下（作功或传热）系统的状态才会发生变。 ⒏ 图1-16a 、b 所示容器为刚性容器：⑴将容器分成两部分。一部分装气体， 一部分抽成真空，中间是隔板。若突然抽去隔板，气体(系统)是否作功？ ⑵设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块， 问气体(系统)是否作功？ ⑶上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在P-v 图上表示？ 答：⑴；受刚性容器的约束，气体与外界间无任何力的作用，气体（系统）不对外界作功； ⑵ b 情况下系统也与外界无力的作用，因此系统不对外界作功；

工程热力学习题集与答案

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 7 2R 。 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。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 72g R 。 21．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。 22．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。 23．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。 24．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。 25．卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。 26．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。 31．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。 32．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。 33.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_－ws=h2－h1_。 34.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量q a 的大小为2 H m _小于2 O m 。 35.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t 2>t 1时， 2 1 2t t t 0 C C 与的大小关系为_2 21 t t t C C _。 36.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量M i ，则各组 元气体的摩尔分数χi 为_∑=ω ωn 1i i i i i M /M /_。 37.由热力系与外界发生_热量__交换而引起的熵变化称为熵流。 38.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效

工程热力学例题

工程热力学例题 1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时，吸入热量80KJ/kg，并对外做功 30KJ/Kg。(1)、过程沿adb进行，系统对外作功10KJ/kg，问系统吸热多少? (2)、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg，则系统 与外界交换热量的方向和大小如何? (3)、若ua=0，ud=40KJ/Kg，求过程ad和db的吸热量。 解：对过程acb，由闭口系统能量方程式得： （1）、对过程adb闭口系统能量方程得： （2）、对b-a过程，同样由闭口系统能量方程得： 即，系统沿曲线由b返回a时，系统放热70KJ/Kg。 (3)、当ua=0，ud=40KJ/Kg，由ub-ua=50KJ/Kg，得ub=50KJ/Kg，且： （定容过程过程中膨胀功wdb=0） 过程ad闭口系统能量方程得： 过程db闭口系统能量方程得： 2. 安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h，假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了：（1）在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少？（2）把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统，假设对外界没有传热，系统内能变化多少？如何解释空气温度的升高。 解：（1）热力系：礼堂中的空气。(闭口系统)根据闭口系统能量方程 因为没有作功故W=0；热量来源于人体散热；内能的增加等于人体散热， （2）热力系：礼堂中的空气和人。(闭口系统)根据闭口系统能量方程 因为没有作功故W=0；对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量， 所以内能的增加为0。空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收，导致的空气内能增加。 3. 空气在某压气机中被压缩。压缩前空气的参数是p1=0.1MPa，v1=0.845m3/kg；压缩后的参数是p2=0.8MPa，v2=0.175m3/kg。假定空气压缩过程中，1kg空气的热力学能增加146KJ，同时向外放出热量50KJ，压气机每分钟产生压缩空气10kg。求： （1）压缩过程中对每公斤气体所做的功； （2）每生产1kg的压缩空气所需的功； （3）带动此压气机至少需要多大功率的电动机？ 分析：要正确求出压缩过程的功和生产压缩气体的功，必须依赖于热力系统的正确选取，及对功的类型的正确判断。压气机的工作过程包括进气、压缩和排气3个过程。在压缩过程中，进、排气阀门均关闭，因此此时的热力系统式闭口系统，与外界交换的功是体积变化功w。 要生产压缩气体，则进、排气阀要周期性地打开和关闭，气体进出气缸，因此气体与外界交换的功为轴功ws。又考虑到气体动、位能的变化不大，可忽略，则此功也是技术功wt。 （1）解：压缩过程所做的功，由上述分析可知，在压缩过程中，进、排气阀均关闭，因此取气缸中的气体为热力系统，如图（a）所示。由闭口系统能量方程得：

工程热力学,课后习题答案

工程热力学(第五版)习题答案 工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社 第二章 气体的热力性质 2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状 态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解：（1）2N 的气体常数 2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝0.8kg m /3 v 1 =ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m /3 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力 301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2的质量

11 11RT v p m = 压送后储气罐中CO2的质量 22 22RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO2的质量 )1122(21T p T p R v m m m -=-= （5） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的 空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg

工程热力学习题册有部分答案

第一篇工程热力学 第一章基本概念及气体的基本性质 第二章热力学第一定律 一、选择题 3、已知当地大气压 P b , 真空表读数为 Pv , 则绝对压力 P 为（a ）。 (a) P=P b -Pv （ b ） P=Pv -P b （ c ） P=P b +Pv 4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( b ) A.真空p v =0.08Mpa B.表压力p g =0.08MPa C.真空p v =0.28Mpa D.表压力p g =0.28MPa 5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d ) A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 6、气体常量R( d ) 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 7、适用于（ c ） (a) 稳流开口系统 (b) 闭口系统 (c) 任意系统 (d) 非稳流开口系统 8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。 (a) ds ＞δq/T （ b ） ds ＜δq/T （ c ） ds=δq/T 9、理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（b ）。 (a) 提高（ b ）下降（ c ）不变 10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。 (a) 充分（ b ）必要（ c ）充要 11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ） (a) 膨胀 (b) 压缩 (c) 凝结 (d) 加热 13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）

工程热力学课后题答案

习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量， 密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高mm 200，水银柱高mm 800，如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ？解：根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α ， 压力计中使用 3 /8.0cm g =ρ的煤油，斜管液体长度 mm L 200=，当地大气压力 MPa p b 1.0=，求烟气的绝对压力（用MPa 表示）解： MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C 为压力表，读数为 kPa 110，B 为真空表，读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=，求压力表A 的读数（用kPa 表示） kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。 （1）.取水为系统； （2）.取电阻丝、容器和水为系统； （3）.取图中虚线内空间为系统。

工程热力学试题

工程热力学试题 （本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效） 说明： 1）答题前请考生务必认真阅读说明； 2）考生允许携带计算器； 3）重力加速度g＝9.80m/s2； 4）本套试题中所用到的双原子理想气体绝热指数K＝； 5）理想气体通用气体常数R＝(mol·k)； 6）标准大气压Pa＝； ' 7）氧原子量取16，氢原子量取1，碳原子量取12，N原子量取14；8）空气分子量取29，空气的定压比热Cp=(kg·K)。 一、是非题（每题2分，共20分；正确的打√，错误的打×。） 1、系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态，则两个过程该系统的熵变相同。（） 2、循环功越大，热效率越高。（） 3、对于由单相物质组成的系统而言，均匀必平衡，平衡必均匀。（） 4、系统经历不可逆过程后，熵一定增大。（） 5、湿空气相对湿度越高，含湿量越大。（） 6、理想气体绝热节流前后温度不变。（） , 7、系统吸热，熵一定增大；系统放热，熵一定减小。（）

8、对于具有活塞的封闭系统，气体膨胀时一定对外做功。（） 9、可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（） 10、对于实际气体，由焓和温度可以确定其状态。（） 二、填空题（每题5分，共50分） 1、某气体的分子量为44，则该气体的气体常数为。 2、某甲烷与氮的混合气，两组分的体积百分含量分别为70％和30％，则该混气的平均分子量为。 3、300k对应的华氏温度为。 . 4、卡诺循环热机，从200℃热源吸热，向30℃冷源放热，若吸热率是10kw，则输出功率为。 5、自动升降机每分钟把50kg的砖块升高12m，则升降机的功率为。 6、、30℃的氦气经节流阀后压力降至100kpa，若节流前后速度相等，则节流前管径与节流后管径的比值为。 7、某双原子理想气体的定压比热为，则其定容比热可近似认为等于。 8、容积2m3的空气由、40℃被可逆压缩到1MPa、0.6m3，则该过程的多变指数为。 9、空气可逆绝热地流经某收缩喷管，若进口压力为2MPa，出口压力为，则喷管出口截面马赫数为。 10、某空调的输入功率为，需向环境介质输出热量，则空调的制冷系

工程热力学复习题

《工程热力学》复习题型 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？ 内能、熵、焓是状态量，状态量是对应每一状态的（状态量是描述物质系统状态的物理量）。功和热量是过程量，过程量是在一个物理或化学过程中对应量。（过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量）温度是可以直接测定的，压强和体积是不可以直接测定的。 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？ 0、1、k、n 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。 膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统）时，热力设备与外界交换的机械功(由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功);流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。 膨胀功=技术功+流动功 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。热力学第一定律的实质就是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。（他的文字表达形式有多种，例如：1、在孤立系统中，能的形式可以转换，但能的总量不变；2、第一类永动机是不可能制成的。）数学表达式： 进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量 热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的；要使非自发过程得以实现，必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。数学表达式可用克劳修斯不等式表示： ∮(δQ T )≤0 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）？ 简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功(膨胀功或压缩功)的交换。可逆时公

工程热力学课后题答案

习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位 能，热能，热量，功量，密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产 生，在水银柱上加一段水。若水柱高mm 200，水银柱高mm 800，如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ？解：根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若 已知斜管倾角 30=α，压力计中使用3/8.0cm g =ρ的煤油，斜管液体长度mm L 200=，当地大气压力MPa p b 1.0=，求烟气的绝对压力（用MPa 表示）解： MPa Pa g L p 6108.7848.7845 .081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C 为压力表，读数为kPa 110，B 为真空表，读数为kPa 45。

若当地大气压kPa p b 97=，求压力表A 的读数（用kPa 表示） kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。 （1）.取水为系统； （2）.取电阻丝、容器和水为系统； （3）.取图中虚线内空间为系统。 答案略。 7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为MPa 4.13；冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量，其读数为mmHg 706。若大气压力为MPa 098.0，试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力（用MPa 表示） MPa p MPa p 0039.0;0247.021== 8.测得容器的真空度mmHg p v 550=，大气压力MPa p b 098.0=，求容器 内的绝对压力。若大气压变为MPa p b 102.0='，求此时真空表上的读数为多少mmMPa ？ MPa p MPa p v 8.579,0247.0='= 9.如果气压计压力为kPa 83，试完成以下计算： （1）.绝对压力为11.0MPa 时的表压力； （2）.真空计上的读数为kPa 70时气体的绝对压力； （3）.绝对压力为kPa 50时的相应真空度（kPa ）； （4）.表压力为MPa 25.0时的绝对压力（kPa ）。 （1）.kPa p g 17=； （2）.kPa p 13=；

工程热力学习题集及答案 最新

工程热力学习题集及答案 一、单项选择题 1._________过程是可逆过程。( C ) 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p v ，环境压力P a 间的关系为( D ) A.p+p v +p a =0 B.p+p a －p v =0 C.p －p a －p v =0 D.p a －p v －p=0 3.闭口系能量方程为( D ) A.Q+△U+W=0 B.Q+△U －W=0 C.Q －△U+W=0 D.Q －△U －W=0 4.气体常量Rr( A ) 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。( C ) 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,w t =w,此过程的特性为( B ) 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Q 1=( A ) A.RrT 1ln 21p p B.RrT 1ln 21v v C.T 1△S 34 D.T 1△S 21 8.在压力为p 时,饱和水的熵为s ′; ″。当湿蒸汽的干度0s>s ′ B.s>s ″>s ′ C.ss>s ″ 9.电厂热力设备中，两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程 内的热力过程可视为定温过程。C 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( B ) A. dh=－vdp B.dh=vdp C.dh=－pdv D.dh=pdv 11.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 ) 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( B ) A.w c 增大, ηv 减小 B.w c 不变, ηv 减小 C.w c 不变, ηv 不变 D.w c 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T 1、T 2;燃烧室

工程热力学-课后习题答案

工程热力学-课后习题答案

工程热力学(第五版)习题答案 工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社 第二章 气体的热力性质 2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解：（1）2N 的气体常数 2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝0.8kg m /3 v 1 =ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m /3 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量 11 11RT v p m = 压送后储气罐中CO2的质量 22 22RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO2的质量 )1122(21T p T p R v m m m -=-= （5） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg

工程热力学课后答案

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第六章水蒸气性质和蒸汽动力循环 思考题 1. 理想气体的热力学能只是温度的函数，而实际气体的热力学能则和温度及压力都有关。试根据水蒸气图表中的数据，举例计算过热水蒸气的热力学能以验证上述结论。 [答]：以500℃的过热水蒸汽为例，当压力分别为1bar、30bar、100bar及300bar时，从表中 计可查得它们的焓值及比容，然后可根据 =- u h pv 算它们的热力学能，计算结果列于表中： 由表中所列热力学能值可见：虽然温度相同，但由于是实际气体比容不同，热力学能值也不同。

2. 根据式(3-31)c h T p p =?? ????? ??? ? ????可知：在定压过程中d h =c p d T 。这对任何物质都适用，只要过程是定压的。如果将此式应用于水的定压汽化过程，则得d h = c p d T =0 （因为水定压汽化时温度不变，d T =0）。然而众所周知 , 水在汽化时焓是增加的 (d h >0)。问题到底出在哪里? [答] ：的确，d h =c p d T 可用于任何物质，只要过程是定压过程。水在汽化时，压力不变，温度也不变，但仍然吸收热量（汽化潜热）吸热而不改变温度，其比热应为无穷大，即此处的p C 亦 即为T C ，而T C =∞ 。此时0dh =∞g ＝不定值，因此这时 的焓差或热量（潜热）不同通过比热和温差的乘积来计算。 3. 物质的临界状态究竟是怎样一种状态？ [答] ：在较低压力下，饱和液体和饱和蒸汽虽具有相同的温度和压力，但它们的密度却有很大的差别，因此在重力场中有明显的界面（液面）将气液两相分开，随着压力升高，两饱和相的密度相互接近，而在逼近临界压力（相应地温度也逼近临界温度）时，两饱和相的密度差逐渐消失。流体的这种汽液两相无法区分的状态就是临界状态。由于在临界状态下，各微小局部的密度起伏较大，引起光线的散射形成所谓临界乳光。 4. 各种气体动力循环和蒸汽动力循环，经过理想化以后可按可逆循环进行计算，但所得理论热效率即使在温度范围相同的条件下也并不相等。这和卡诺定理有矛盾吗？

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第六章 水蒸气性质和蒸汽动力循环 思 考 题 1. 理想气体的热力学能只是温度的函数，而实际气体的热力学能则和温度及压力都有关。试根据水蒸气图表中的数据，举例计算过热水蒸气的热力学能以验证上述结论。 [答]： 以500℃的过热水蒸汽为例，当压力分别为1bar 、30bar 、100bar 及300bar 时，从表中可查得它们的焓值及比容，然后可根据u h pv =-计算它们的热力学能，计算结果列于表中： 由表中所列热力学能值可见：虽然温度相同，但由于是实际气体比容不同，热力学能值也不同。 2. 根据式(3-31)c h T p p =?? ????? ??? ? ????可知：在定压过程中d h =c p d T 。这对任何物质都适用，只要过程是定压的。如果将此式应用于水的定压汽化过程，则得d h = c p d T =0 （因为水定压汽化时温度不变，d T =0）。然而众所周知 , 水在汽化时焓是增加的 (d h >0)。问题到底出在哪里? [答] ：的确，d h =c p d T 可用于任何物质，只要过程是定压过程。水在汽化时，压力不变，温度也不变，但仍然吸收热量（汽化潜热）吸热而不改变温度，其比热应为无穷大，即此处的p C 亦即为T C ，而T C =∞。此时0dh =∞＝不定值，因此这时的焓差或热量（潜热）不同通过比热和温差的乘积来计算。 3. 物质的临界状态究竟是怎样一种状态？ [答] ：在较低压力下，饱和液体和饱和蒸汽虽具有相同的温度和压力，但它们的密度却有很大的差别，因此在重力场中有明显的界面（液面）将气液两相分开，随着压力升高，两饱和相的密度相互接近，而在逼近临界压力（相应地温度也逼近临界温度）时，两饱和相的密度差逐渐消失。流体的这种汽液两相无法区分的状态就是临界状态。由于在临界状态下，各微小局部的密度起伏较大，引起光线的散射形成所谓临界乳光。