工程热力学(习题集)
之前课件需要讲解的题：P3、P4（1-11）；P6（6）。
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．克劳修斯积分/Q T δ? 等于零 为可逆循环，小于零 为不可逆循环。
7．熵流是由 与外界热交换 引起的。 8．多原子理想气体的定值比热容V c =（
g 72R ） ，双原子理想气体的定值比热容p c =（ 72g R ） 。 9．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。
10．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。
11．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。 12．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 。 13．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。
14．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。
15．熵产是由 不可逆因素 引起的。
16．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。
17．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。
18．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 ）。
19．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）。
20．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。
21．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_。
22．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。
23. 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，则二种气体质量的大小为2H m _小于2O m 。
24.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 /）。
25.由热力系与外界发生_热量__交换而引起的熵变化称为熵流。
26.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_65.29%_。
27.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受_环境_温度的限制。
28.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_孤立__热力系。
29.热力系的储存能包括_热力学能、宏观动能、重力位能__。
30.已知某双原子气体的气体常数Rg=260J/(kg·k)，则其定值定体质量比热容c v =_650__J/(kg·k)。 31.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= c v (T 2－T 1)__。
32. 根据热力系统和外界有无（物质）交换，热力系统可划分为开口系统和闭口系统。
33. 作为工质状态参数的压力应该是工质的（绝对压力）。
34. 理想气体的定压比热C P 和定容比热C V 都仅仅是（温度）的单值函数。
35. 氧气O 2的定压比热C P =0.917kJkgK,分子量μ=32.则其定容比热C V =(0.655)kJ/kgK 。
36. 将机械能转变为热能的循环叫做（逆向循环）。
37. 工质经过一个绝热节流过程后，熵（ 增大 ）。
二．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
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Rg( 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 ( C ) 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,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.RgT 1ln 21p p
B.RgT 1ln 21v v
C.T 1△S34
D.T 1△S21
8.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(B )
A ．1－12T T B.1－21T T C.1－23T T D.1－3
2T T 9.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pv=0.08Mpa
B.表压力pg=0.08MPa
C.真空pv=0.28Mpa
D.表压力pg=0.28MPa
10.理想气体可逆定温过程的特点是( B )
A.q=0
B. Wt=W
C. Wt>W
D. Wt 11.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 12.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 13.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )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 1．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 2．热力学一般规定，系统从外界吸热为 ，外界对系统做功为 1 2 4 3 T S A．正／负B．负／负C．正／正D．负／正 3．把热量转化为功的媒介物称为 A．功源B．热源C．质源D．工质 4．国际单位制中比焓的单位是 A．kg／cm2 B.kJ／kg C.kJ/m3 D.kJ/K 5．国际单位制中比熵的单位是 A．kg／cm2 B. kJ／(kg·K) C.kJ/m3 D.kJ/K 6．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 7．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 8．工质经过一个循环，又回到初态，其热力学能 A．增加B．减少C．不变D．变化不定 9．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 10．内能状态参数，绝热功内能变化的度量，功状态参数 A．是／是／不是B．不是／是／不是 C．不是／是／是D．不是／不是／是 11．当系统从热源吸收一定数量的热量时，工质绝对温度，则系统熵的变化，热量转变为功的程度 A．越高／越小／越大B．越高／越大／越大 C．越低／越小／越小D．越低／越小／越大 12．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 13．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 14．从大气压力算起的压力为 A．表压力B．绝对压力C．大气压力D．标准压力 15．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 16．标准大气压是指纬度海平面上的常年平均大气压 A．0°B．30°C．45°D．60° 17．作为工质应具有良好的和 A．流动性／多变性B．膨胀性／多变性 C．膨胀性／分离性C．膨胀性／流动性 18．在热力学中采用的温标是 A．摄氏温标B．华氏温标C．绝对温标D．任意温标 19．下列参数哪一个不是状态参数 A．绝对压力B．表压力C．比容D．内能 20．下列参数哪一个是状态参数 A．热效率B．内能C．表压力D．质量 21．下列参数中，与热力过程有关的是 A．温度B．热量C．压力D．比容 22．下列参数中，哪一个参数的变化量只与初终状态有关，而与变化过程无关 A．热量B．温度C．功D．比热容 23．下列参数中，哪一个参数的变化量只与初终状态有关，而与变化过程无关 A．功B．焓C．比热容D．热效率 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 25．在工质的热力状态参数中，不能直接测量的参数是 A．压力B．温度C．比容D．内能 26．在工质的热力状态参数中，属于基本状态参数的是 A．压力B．内能C．焓D．熵 27．在工程热力学计算中使用的压力是 A．大气压力B．表压力C．真空压力D．绝对压力 28．国际单位制中压力的基本单位是 A．公斤力/平方厘米B．帕C．标准大气压D．巴 29．10°C换算成其他温标，下列哪个答案正确 A．10°C=43．8°F=285.15 K B．10°C=50°F=283.15K C．10°C=40．2°F=283.15 K D．10°C=42°F=288.15 K 30．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 31．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 32．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 33．下列哪一种系统与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换 A．绝热系统B．孤立系统C．封闭系统D．开口系统 34．与外界没有热量交换的系统是绝热系统，同时它也可能是 A．开口系统B．封闭系统C．孤立系统D．A+B+C 35．工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有 A．氟里昂气B．润滑油C．水D．天然气 36．如闭口系统处于热力学平衡状态，则内部工质的 A．压力到处均匀一致B．温度到处均匀一致 C．压力和温度到处都均匀一致D．比容到处均匀一致 37．当热能和机械能发生转变时，可获得最大可用功的过程是 A．准静态过程B．平衡过程C．绝热过程D．可逆过程 38．内燃机动力装置的工质是 A．燃气B．蒸汽C．燃油D．水 39．摄氏温标上的1°C与绝对温标上的1 K相比 A．前者大于后者B．二者相等 C．前者小于后者D．不定 40．摄氏温标上的1°C与华氏温标上的1°F相比较 A．前者大于后者B．二者相等 C．前者小于后者D．不定 41．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+C 42．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 43．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 44．运行中的锅炉是 A．绝热系统B．孤立系统C．封闭系统D．开口系统 45．若大气压力为0.1MPa，容器内的压力比大气压力低0.004MPa，则容器内的 A．表压力为0.096Mpa B．绝对压力为0.096MPa C．真空度为0.104 MPa D．表压力为0.104MPa 46．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．0．5 47．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．0．2 48．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．-0．2 49．实际气体的内能是和的函数 A．温度／热量B．温度／功C．温度／熵D．温度/比容 50．1 bar等于 A．102 Pa B．103 Pa C．104 Pa D．105 Pa 51．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 52．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 53．比容与互为倒数 A．质量B．压力C．体积D．密度 54．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 55．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 56．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+C 57．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 58．船用压力表的读数为 A．大气压力B．绝对压力C．A-B D．B-A 59．下列参数中，哪一个参数的变化量只与初终状态有关，而与变化过程无关 A．热效率B．内能C．压缩比D．热容量 60．与外界没有质量交换的系统是 A．开口系统／孤立系统B．开口系统／绝热系统 C．封闭系统／孤立系统D．绝热系统／孤立系统 61．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 62．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 63．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 64．开口系统的工质在可逆流动过程中，如压力降低，则 A．系统对外做技术功B．外界对系统做技术功 C．系统与外界无技术功的交换D．无法判断 65．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 66．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 67．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 68．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 69．对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是 A．定温放热，压强增大B．定容吸热，温度不变 C．绝热膨胀，温度升高D．定温压缩，气体吸热 70．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 71．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 72．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 73．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 74．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 75．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 76．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 77．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 78．在T-s图上，一个温度升高的可逆过程线表示该过程是一个过程A．吸热B．放热C．内能增加D．内能减少 79．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 80．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 81．在p-v图上，将定温线向左水平移动，其温度 A．增加B．减小C．不变D．无法确定 82．在p-v图上，将绝热线向左水平移动，其比熵 A．增加B．减小C．不变D．无法确定 83．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-h 84．在刚性容器中，一定质量的空气被1000 C的热源从500 C加热到100 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 85．气体的定容比热较定压比热 A．大一些B．大很多C．小D．相等 86．下列过程的内能是增加的 A．定温加热B．绝热膨胀C．定压放热D．定容加热 87．下列过程的内能是减少的 A．绝热压缩B．绝热膨胀C．定温加热D．定温放热 88．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 89．对理想气体，下列过程的比容是增加的 A．绝热压缩B．绝热膨胀C．定温放热D．定压放热 90．对理想气体，下列过程的温度是降低的 A．绝热压缩B．定容加热C．定压加热D．定压放热 91．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 92．满足q=?u关系的热力过程是 A．任意气体任意过程B．任意气体定容过程 C．理想气体等压过程D．理想气体可逆过程 93．满足q=w关系的热力过程是 A．任意气体定温过程B．任意气体定容过程 C．理想气体定温过程D．理想气体可逆过程 94．满足?u+w=0关系的热力过程是 A．任意气体任意过程B．任意气体绝热过程 C．理想气体任意过程D．理想气体可逆过程 95．国际单位制中热量的单位采用 A．卡(Cal) B．焦（J） C．英热单位(Btu) D．千瓦·时（kw·h) 96．工质状态变化，因其比容变化而做的功称为 A．内部功B．推动功C．技术功D．容积功 97．一封闭系统与外界之间仅由于温度差而产生的系统内能变化量的大小取决于 A．密度差B．传递的热量C．熵变D．功 98．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 99．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 100．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 101．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 102．行驶中的汽车刹车时，汽车的动能通过摩擦转化为热能，使轮胎和地面的温度升高；但地面和轮胎的温度升高，却不能使汽车运动起来。这说明能量的转换 A．有一定的限度B．有方向性 C．热能不可以转化为机械能D．机械能不可以转化为热能 103．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．奥托循环 104．热机的最理想循环是 A．卡诺循环B．逆卡诺循环C．回热循环D．奥托循环 105．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 106．单一热源的热机，又称为第二类永动机，它违反了 A．能量守恒定律B．物质不变定律 C．热力学第一定律D．热力学第二定律 107．热力学第二定律阐明了能量传递和转换过程中方向、条件和 A．速度B．限度C．速率D．，数量 108．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 109．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 110．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 111．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 112．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 113．理想气体在高温热源温度T H和低温热源温度T L之间的逆向卡诺循环的制冷系数为A．(T H+T L)／T H B．T H／(T H- T L) C．T L／(T H- T L)D．(T L-T H)／T H 114．理想气体在高温热源温度T H和低温热源温度T L之间的卡诺循环的热效率为A．(T H-T L)／T H B．T H／(T H- T L) C．T L／(T H- T L) D．(T L-T H)／T L 115．下列哪个定律表明了制造第二类永动机是不可能的 A．热力学第一定律B．热力学第二定律 C．波义耳—马略特定律D．傅立叶定律 116．热力学第二定律指出 A．能量只能转换而不能增加或消灭B．能量只能增加或转换而不能消灭 C．能量在转换中是有方向性的D．能量在转换中是无方向性的 117．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 118．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 119．能量传递和转换过程进行的方向、条件及限度是热力学第二定律所研究的问题，其中是根本的问题 A．方向B．条件C．限度D．转换量 120．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 121．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 122．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 123．卡诺循环热效率的范围是” A．大于1 B．大于零，小于1C．大于零D．小于零 124．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 125．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 126．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 127．关于热力学第二定律的表述，下列哪一个是正确的 A．不可能从热源吸取热量使之完全变为有用功 B．不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他变化 C．不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功 D．热量可从高温物体传到低温物体而不产生其他变化 128．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 129．工质经卡诺循环后又回到初始状态，其压力 A．增加B．减少C．不变D．增加或减少 130．工质经过一次卡诺循环后，其比容的变化量为 A．零B．正c．负D．正或负 131．卡诺循环的热效率仅与有关 A．热源温度B．冷源温度C．循环过程D．A+B 132．卡诺循环是由两个和两个过程组成的 A．绝热／定压B．等温／定容C．等温／绝热D．定容／多变 133．提高循环热效率的途径是：低温热源的温度，高温热源的温度A．提高／提高B．提高／降低C．降低／提高D．降低／降低 134．一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．4／3B．3／4 C．127／27 D．27／127 135．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 136．窗式空调器的夏天工况，系统进行的循环是 A．热机循环B．制冷循环C．热泵循环D．正循环 137．窗式空调器的冬天工况，系统进行的循环是 A．热机循环B．制冷循环C．热泵循环D．正循环 138．卡诺循环是由两个和两个过程组成的 A．等温／定压B．等温／定容C．等温／绝热D．定容／多变 139．卡诺循环是在哪一个过程对外界做功 A．定温放热B．绝热膨胀C．B与D D．定温吸热 140．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 141．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 142．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 143．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 144．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 145．对定容过程，外界加入封闭系统的热量全部用来增加系统内能，反之，封闭系统向外界放出的热量全部由系统内能的减少来补偿，这句话成立 A．仅对理想气体B．仅对实际气体 C．对理想气体和实际气体都D．对理想气体和实际气体都不 146．理想气体定压比热定容比热 A．大于B．等于C．小于D．大于等于 147．在多变过程pv n=常数中，技术功为膨胀功的倍 A．0 B．1 C．k D．n 148．在定温过程中，技术功是膨胀功的倍 A．0 B．1C．k D．2 149．理想气体绝热过程的比热容为 A．c v B．c p C．∞ D．零 150．理想气体定温过程的比热容为 A．c v B．c p C．∞D．零 151．理想气体放热过程，当温度不变时，其膨胀功W A．大于零B．小于零C．等于零D．大于零或小于零 152．下列过程的内能是增加的 A．定容放热B．定温加热C．定压加热D．定压放热 153．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 154．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 155．dq=c v dT+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 156．理想气体过程方程为pv n=常数，当n=±∞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 157．当气体的压力越或温度越，它就越接近理想气体。 A．高／高B．低／低C．高／低D．低/高 158．在理想气体绝热过程中，工质比熵的变化量 A．大于零B．小于零C．等于零D．大于或等于零 159．理想气体的比热仅为的函数 A．压力B．温度C．物质的种类D．焓 160．可逆的绝热过程是一个 A．定压过程B．定温过程C．定熵过程D．定焓过程 161．下列哪一种气体可看作理想气体 A．R22蒸气B．水蒸气C．R12蒸气D．氧气 162．理想气体的比热 A．与压力和温度有关B．与压力无关而与温度有关 C．与压力和温度都无关D．与压力有关而与温度无关 163．理想气体过程方程pv n=常数，当n=k时，该过程为过程，外界对工质做的功A．定压／用于增加系统内能和对外放热B．绝热／用于增加系统内能 C．定容／用于增加系统内能和对外做功D．定温／用于对外界做功 164．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 165．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．1.7 166．理想气体对外做功过程，当温度不变时，其吸热量q A．大于零B．小于零C．等于零D．大于零或小于零 167．理想气体对外做功过程，当温度升高时，该过程是 A．吸热过程B．放热过程C．绝热过程D．不一定 168．理想气体对外做功过程，当温度下降时，该过程是 A．吸热过程B．放热过程C．绝热过程D．不一定 169．理想气体对外做功过程，当温度不变时，该过程是 A．吸热过程B．放热过程C．绝热过程D．不一定 170．理想气体放热过程，当对外做功时，其温度 A．升高B．降低C．不变D．不一定 171．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 172．某理想气体[c vm=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，该气体将对外界放热kJ／kg A．26B．64 C．154 D．都不对 173．某理想气体[c vm=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 过程中，该气体温度将下降℃ A．80 B．90C．82 D．都不对 174．某气体[c vm=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，该气体将从外界吸热kJ／kg A．30B．40 C．110 D．都不对 175．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 176．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 177．一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．5／4C．127／227 D．227／127 178．一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．6／5D．5／6 179．一定质量的理想气体在定容条件下，温度从27 ℃上升到127℃，其压力等于原来的A．4／3B．3／4 C．127／27 D．27／127 180．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 181．在定压过程中，空气吸收的热量对外做功量· A．大于B．等于C．小于D．无法确定 182．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 183. 理想气体在温度升高过程中，下列哪个参数一定是增加的 A．内能B．熵C．压力D．比容 184．理想气体温度不变，其参数值一定不变的是 A．内能B．熵C．比容D．压力 185．理想气体的比热容与下列哪个参数无关 A．压力B．温度C．种类D．热力过程 186. 当空气被视为理想气体时，其内能由决定 A．熵B．比容C．压力D．温度 187. 在过程中，外界加给系统的热量一部分用于增加系统的内能，其余部分用于系统对外界做膨胀功。 A．定压B．定容C．定温D．绝热 188．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 189．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 190．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 191．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 192．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 193．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 194．理想气体温度不变，其参数值一定不变的是 A．焓B．熵C．功D．压力 195．在定容过程中，空气吸收的热量有转化为内能增加量 A．50％B．71．4％C．86．3％，D．100％ 196．在定容过程中，空气吸收的热量有转化为对外做功量 A．0 B．50％C．71.4％D．100％ 197．在定温过程中，空气吸收的热量有转化为内能增加量 A．0B．50％- C．86．3％D．100％ 198．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％ 199．理想气体比定压热容与定容比热之比为 A．大于1B．等于1 C．小于1 D．大于等于1 200．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 201．理想气体吸热过程，当温度下降时，其膨胀功W A．大于零B．小于零C．等于零D．大于零或小于零 202．理想气体对外做功过程，当温度不变时，其吸热量 A．大于零B．小于零C．等于零D．大于零或小于零 203．理想气体对外做功过程，当温度升高时，该过程是过程 A．吸热过程B．放热过程C．绝热过程D．不一定 204．理想气体消耗外界功过程，当温度下降时，该过程是过程 A．吸热过程B．放热过程C．绝热过程D．不一定 205．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 206．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 207．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 三．判断题 1．处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力. （√ ） 2．稳定流动系统中，维持工质流动的流动功和技术上可资利用的技术功，均是由热能转换所得的工质的体积功转化而来的。（√ ） 3．稳定流动系统进出口工质的状态相同。（X ） 4．稳定流动系统的能量方程可理解为控制质量系统的能量方程。（√） 5．不可能把热量从低温物体传向高温物体。（X ） 6．在相同温度界线之间变温热源可逆循环的热效率等于卡诺循环的热效率。（X ） q 。（X ）（水蒸气不能看作理想气体） 7．水蒸气在定温过程中w 8．湿空气的相对湿度越高，吸收水分的能力越强。（X ） 9．理想气体的比定容热容是比体积的单值函数。（X ） 10．热力系破坏平衡的速度要比恢复平衡的速度快得多。（X ） 11．技术功为轴功和流动功之和。（X ）（膨胀功与流动功之差） 12．稳定流动系统与外界交换的功和热量相等且不随时间而变。（X ） 13．焓是开口系统中流入（或流出）系统工质所携带的取决于热力学状态的总能量。（√ ） 14．不可能从单一热源取热使之完全变为功。（X ） 15．对任何温度的气体加压都能使其液化。（X ） 16．理想气体的比定压热容是温度的单值函数。（√ ） 17．工程上要求气体从M<1加速到M>1，则应采用拉伐尔喷管。（√ ） 18. 作为工质状态参数的压力应该是表压力。（X ） 19. 边界可以是真实存在的，也可以是假想的，还可以是移动的。（√ ） 20. 状态方程式PV=mR g T是针对mkg理想气体而言的。（X ）（与气体种类也有关） 21. 系统的熵只能增大，不能减小。（X ） 22. 当气流完全被滞止时，焓将增至最大。（√ ） 23. 稳定流动是指不随时间而变的流动。（√ ） 24. 工质一边吸热，一边降温是可能的。（ √） 25. 热量和功是两个很重要的状态参数。（X ） 26. 蒸汽在喷管内动能的增量，总是等于其绝热焓降。（ √） 四．计算题 1．一卡诺机工作在800℃和20℃的两热源间，试求：卡诺机的热效率；若卡诺机每分钟从高温热源吸入1000 kJ 热量，此卡诺机净输出功率为多少kW ？求每分钟向低温热源排出的热量。 解：（1）202731172.7%800273 L c H T T η+=- =-=+ （2）000.727100012.12()606060 c H W Q P kW η?==== （3）(1)1000(10.727)273L H c Q Q kJ η=-=?-= 2．kg 1空气从相同初态10.2p MPa =、135t =℃经定容过程至终温2180t =℃，试求吸热量、膨胀功、技术功和初终态焓差。（空气的)/(004.1K kg kJ c p ?=，)/(717.0K kg kJ c V ?=，)/(287.0K kg kJ R g ?=。） 解： 31 321610.28710(35273)0.442/0.210 g R T v v m kg p ??+====? 2211(180273)0.20.294(35273) T p p MPa T +==?=+ 21()0.717(18035)103.97/V q c t t kJ kg =-=?-= 0=w 63112()0.442(0.20.294)101041.5/t w v p p kJ kg -=-=?-??=- 21() 1.004(18035)145.6/p h c t t kJ kg ?=-=?-= 五．工程热力学名词解释专题 第一章——基本概念 1、闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。 2、开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。 3、绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。 4、孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。 5、热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。 6、准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程 7、热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。 8、系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。 9、热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。 第二章——热力学第一定律 1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。或者，第一类永动机是不可能制成的。 2、焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。 3、技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和 4、稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。 第三章——热力学第二定律 1、可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。 2、热力学第二定律：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。开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功而不引起其他变化。 3、可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。 4、熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量 5、熵产：由热力系内部的热产引起的熵的产生。 6、卡诺定理:工作再两个恒温热源（1T 和2T ）之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为121T T -，如果不是可逆的，其热效率恒小于1 21T T -。 7、孤立系统的熵增原理：在孤立系内，一切实际过程（不可逆过程）都朝着使系统熵增加的方向进行，或者在极限情况下（可逆过程）维持系统的熵不变。 第四章——气体的热力性质 1、理想气体：分子本身不具有体积、分子间没有作用力的气体称为理想气体。 2、定压比热：单位质量的物质，在压力不变的条件下，作单位温度变化时相应的焓的变化。 3、定容比热：单位质量的物质，在比体积不变的条件下，作单位温度变化时相应的热力学能的变化。 4、迈耶公式及使用条件：g v p R C C +=00，适用于理想气体。 5、比热的定义和单位:单位质量的物质在无摩擦内平衡的特定过程中，做单位温度变化时所吸收或放出的热量。 6、气体常数与通用气体常数：气体常数：等于波尔滋蔓常数与每千克气体所包含的分子数的乘积。通用气体常数：1mol 气体的气体常数。 7、实际气体的临界状态：纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。 一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W 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″ 工程热力学(第五版_)课后 习题答案 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 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 28 83140==M R R ＝)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝kg m /3 v 1= ρ＝3/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝kmol m /3 2-3．把CO 2压送到容积3m 3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CO 2的质量。当地大气压B ＝ 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CO 2的质量 1 111RT v p m = 压送后储气罐中CO 2的质量 2222RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝ B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO 2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= 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m 3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3，问鼓风机送风量的质量改变多少 解：同上题 1000)273 325.1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m ＝ 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为的空气3 m 3，充入容积 m 3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到设充气过程中气罐内温度不变。 解：热力系：储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法： 首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875.810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 ==m m t 2 第二种解法 将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为一定量的空气压缩为的空气；或者说、 m 3的空气在下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 const pv = 、 m 3的空气在下占体积为 5.591 .05.87.01221=?==P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩的空气3 m 3，则要压缩 m 3的空气需要的时间 == 3 5.59τ 2－8 在一直径为400mm 的活塞上置有质量为3000kg 的物体，气缸中空气的温度为18℃ 工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.（×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么？答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2. 答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？ 不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。 2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。 3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。 4．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？绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中，当地大气压是否必定是环境大气 压？ 当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5．温度计测温的基本原理是什么？ 6．经验温标的缺点是什么？为什么？ 不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果 依赖于测温物质的性质。 7．促使系统状态变化的原因是什么？ 举例说明。 有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。 8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。 参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。 9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？ 不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。 将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 4题图 9题图 1．可逆过程一定是准静态过程； 对，因为一个可逆过程，首先应该是准平衡过程。 2．工质经一不可逆循环后其熵一定增加； 错，工质经一不可逆循环后其熵是不变的。 3．第二类永动机违反了热力学第一和第二定律； 错，第二类永动机并不违背热力学第一定律。 4．节流过程是一个等焓过程； 错，节流过程中，流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流，处于不稳定状态，因而不能确定各截面的焓值，所以，尽管节流前后焓不变，但不能把节流过程理解为等焓过程。 5．制冷系数是大于1的数； 错，制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。 6．压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响； 对，有余隙容积后，如生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。 7．熵减少的过程是可以发生的； 对，只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。 8．孤立热力系熵减少的过程是无法实现的； 对，根据熵增原理，孤立系统熵必定增加或不变。 9．热量不可能从低温热源传向高温热源； 错，根据热力学第二定律，热不可能自发的从低温物体转向高温物体。 10．当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； 错，当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时，该蒸汽为过热蒸汽。二．名二、名词解释：（15分，每题3分） 1. 混合气体的分压力； 答：在与混合气体温度相同的情况下，每一种组成气体都独自占据体积V时，组成气体的压力成为分压力。 2. “焓”； 答：在有关热工计算中时常有U出现，为了简化公式和简化计算，把它定义为焓，用符号H表示。pV+ 3. 第二类永动机； 答：从环境大气或海水吸收热量不断转化为机械功，这种单一热源下做功的动力机械称为第二类永动机。 4. 孤立热力系； 答：任何一个热力系（闭口系、开口系、绝热系、非绝热系），总可以将它连同与其相互作用的一切物体组成一个复合系统，该复合系统不再与外界有任何形式的能量交换和质量交换，我们称该复合系统为孤立系统。 5. 理想气体； 答：理想气体是一种实际上不存在的假想气体，其分子是些弹性的、不具体积的质点，分子间相互没有作用力。 三．（15分） 空气由初态压力为0.1MPa，温度20℃，经2级压缩机压缩后，压力提高到2MPa。若空气进入各级气缸的温度相同，且各级压缩过程的多变指数均为1.2，求最佳的中间压力为多少？并求生产1kg质量的压缩空气所消耗的理论功？求各级气缸的排气温度为多少？ 解：最佳中间压力MPa p p p447 .0 2 1.0 2 1 2 = ? = =； 理论比功：() KJ p p p p T R n n w n n n n g c 21 . 286 2 1.0 447 .0 2 20 15 . 273 10 06 . 287 1 2.1 2.1 2 1 2.1 1 2.1 3 1 2 3 1 1 2 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? + ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ?? ? ? ? ? + ?? ? ? ? ? - = - - - - 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_______。 第一章基本概念与定义 1．答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定 2．答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。 3．答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 4．答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 5．答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。 6．答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。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的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。 7．答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。 8．答：（1）第一种情况如图1-1（a）,不作功（2）第二种情况如图1-1（b）,作功（3）第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。 9．答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。 页脚内容1 页脚内容2 1 n c n κ - = - R =，代入上式得 页脚内容3 页脚内容4 页脚内容 6 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： p c =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 =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U 2、定温变化过程，定熵变化 3、小，大，0 4、对数曲线，对数曲线 5、 a kpv kRT ==， 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?。 五简答题（8分） 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 p v =-，()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： q du pdv δ=+??? 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？ 工程热力学课后作业答案第五版 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 28 8314 0= = M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 101325 2739.296?== 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CO 2压送到容积3m 3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CO 2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CO 2的质量 1 1 11RT v p m = 压送后储气罐中CO 2的质量 2 2 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CO 2的质量 )1 122(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 m 3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 m 3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273 325.1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m ＝41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa ？设充气过程中气罐内温度不变。 解：热力系：储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法： 首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875 .810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 == m m t 2 19.83min 第二种解法 将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa 一定量的空气压缩为0.7MPa 的空气；或者说0.7MPa 、8.5 m 3的空气在0.1MPa 下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 const pv = 0.7MPa 、8.5 m 3的空气在0.1MPa 下占体积为 5.591 .05 .87.01221=?== P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩0.1MPa 的空气3 m 3，则要压缩59.5 m 3的空气需要的时间 == 3 5 .59τ19.83min 2－8 在一直径为400mm 的活塞上置有质量为3000kg 的物体，气缸中空气的温度为18℃，质量为2.12kg 。加热后其容积增大为原来的两倍。大气压力B ＝101kPa ，问：（1）气缸中空气的终温是多少？（2）终态的比容是多少？（3）初态和终态的密度各是多少？ 工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 则： 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空， 如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ） 如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?= 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》 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； 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 同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题（共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分） 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一段， 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 2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、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【】过 程 。 【 】 A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数，【】。【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则【】 A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是【】 A.提高循环热效率，提高热能利用率 B.提高循环热效率，降低热能利用率 C.降低循环热效率，提高热能利用率 D.降低循环热效率，降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】 A.定压过程 B.多变过程 C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指【】工程热力学期末考试试题
工程热力学习题册有部分答案(可编辑修改word版)
工程热力学习题集答案
工程热力学(第五版_)课后习题答案
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