工程热力学终极习题
基本概念、热力学第一定律、理想气体的热力性质
1．热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是 D 。 A 开口系 B 闭口系 C 孤立系 D 不能确定
题解：当稳定流动的开口系mout q q =min 则热力系工质质量亦保持恒定 2．当分析以下热现象时，通常哪些可以取作闭口系：（B ） 1）正在使用的压力锅内的蒸汽 。 2）被扎了胎的自行车轮胎。 3）汽车行驶中轮胎被热的路面加热。 4）内燃机气缸内燃烧的气体。 5）内燃机排气冲程时气缸内的燃烧气体。
A 1）、2）可取作闭口系
B 3）、4）可取作闭口系
C 4）、5）可取作开口系
D 2）、4）可取作开口系 3．热力系与外界既有质量交换，又有能量交换的是 D 。 A 闭口系 B 开口系 C 绝热系 D 开口系或绝热系 4．开口系的质量是 C 。 A 不变的 B 变化的
C 变化的也可以是不变的
D 在理想过程中是不变的
5．下列热力系中与外界可能与外界有质量交换的系统是 D 。 A 开口系 B 绝热系 C 闭口系 D 开口系、绝热系
6．某设备管道中的工质为50mmHg ，设大气压力为80kP a ，此压力在其压力测量表计上读数为 A 。 A 73.3 k Pa B 86.67 k Pa C 130 k Pa D 30k Pa
题解：工质压力50mmHg ×133.32=6666Pa ，低于大气压力，设备管道为负压状态，表计指示为真空值 7．如图所示，某容器压力表A 读数300kP a ,压力表B 读数为120kP a ,若当地大气压力表读数720mmHg ，则压力表C 的读数为 B 。
A C
B
Ⅰ Ⅱ Ⅱ
A 276.06kP a
B 180kP a
C 396.1kP a
D 216.06kP a
题解：由∏I I -=-=p p p p p p B b A ,,则B A b C p p p p p -=-=∏。 8．容器内工质的压力将随测压时的地点不同而 C 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定
题解：测压地点不同b p 不同，测量压力的参考基准变了，表压力b g p p p -=、真空值p p p b v -=会随之变化，但工质的压力不会随测压地点而变化。
9．某压力容器，其压力表的读数在南京为1g p 与在拉萨2g p 时相比较 B 。 A 相同12g g p p = B 增大12g g p p >
C 减小12g g p p <
D 无法确定
题解：b g p p p -=,拉萨的b p 低于南京的，因此同样的压力容器中的工质在拉萨测量时2g p 大。 10．某负压工作状态的凝汽器，若由于工作疏忽有个与大气相连的阀门未关紧，则凝汽器内工质压力A 。 A 升高 B 降低 C 不改变 D 可能降低也可能升高
11．某负压工作的凝汽器，若有个与大气相连的阀门未关紧，真空遭破坏，此时凝汽器的真空表读数 A 。 A 降低 B 升高 C 不变 D 没有反应 12．平衡状态就是 D 。
A 稳定状态
B 均匀状态
C 不随时间变化的状态
D 与外界不存在任何势差的的状态
13．平衡状态是指当不存在外界影响时， B 。 A 热力系逐渐达到热平衡的状态 B 热力系状态参数多次测量数值不变 C 热力系内部变化很小 D 热力系内部均匀一致 14．可逆过程 A 。
A 要求过程一定是准平衡过程
B 并不要求过程是准平衡过程
C 强调的是过程可以按原路线返回
D 只是要求过程中不存在摩擦 15．准平衡过程，工质经历的所有状态都接近于 D 。 A 初状态 B 环境状态 C 邻近状态 D 邻近状态 16．准平衡过程就是 D 。 A 平衡过程 B 可逆过程 C 不可逆过程 D 无限接近平衡的过程 17．可逆过程一定是 C 。
A 工质能回复到初态的过程
B 非平衡过程
C 准平衡过程
D 存在着损耗的准平衡过程 18．可逆过程与准平衡过程的主要区别是 C 。 A 可逆过程比准平衡过程进行的快得多 B 准平衡过程是进行得无限慢的过程
C 可逆过程不但是内部趋于平衡，而且与外界亦趋于平衡
D 可逆过程中工质可以恢复为初态
19．初、终状态相同的任何过程，其过程中传递的热量 B 。 A 相等 B w u q +?=
C 均为
?
2
1
Tds D T -S 图面积均相等
题解：初终状态间经历不同的过程其交换的热量不同；若为可逆过程w u Tds q +?==?
2
1
，随过程不同
各不相等；若为不可逆过程则不能表示为?
2
1
Tds ，但仍然遵循能量守恒方程w u q +?=。
20．推动功 B 。
A 是过程量
B 是状态的函数
C 是储存能
D 是热力状态变化时作的功
21．热力系与外界发生能量交换时，功和热量是 A 。 A 过程量 B 强度量 C 广延量 D 状态参数 22．动力循环中膨胀功 C 压缩过程消耗的功。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不能确定两者的大小 23．制冷循环中，膨胀功 C 压缩功。
A 吸热量大于放热量
B 等于
C 小于
D 不能确定两者大小 24．任意一个逆向循环，其 B 。 A 吸热量大于放热量 B 吸热量小于放热量
C 吸热量等于放热量
D 吸热和放热的大小关系不定 25．工质膨胀时 D 。
A 一定对外放热
B 一定要对工质加热
C 工质温度一定降低
D 工质必须满足能量平衡方程 26．下列各式正确的是 A 。
1）)(1122v p v p u q -+?= 2）?
-?=Vdp H Q
3）t w h q ?+?= 4）v pd u q ?+
?=
5）)(12w w u q -+?= 6）q u =?
A 1） 2） 6）
B 3） 4） 6）
C 1） 3） 5）
D 2） 5） 6）
27．外界对热力系作功60kJ ，热力系从外界吸热20kJ ，则热力系的热力学能变化量为 D 。 A 40Kj B 60Kj C －40Kj D 80kJ 28．pdv dT c q v +=δ适用于 D 过程。 A 任何工质的不可逆 B 任何工质的可逆 C 理想气体的任何 D 理想气体的可逆 29．可逆稳定流动能量方程可表示为 C 。 A t w h q ?+?= B ?
+?=2
1
pdv h q
C vdp dh q -=δ
D ?
-
?=2
1
vdp u q
30．技术功21h h w t -=适用于 C 。 A 任何工质的任何过程 B 理想气体的定压过程 C 任何工质的绝热过程 D 理想气体的任何过程 31．绝热节流过程为 D 过程。 A 定焓 B 定温 C 可逆 D 不可逆 32．吸热量12h h q -=的表达式只适用于 B 。
A 可逆的定容过程
B 定压条件的可逆、不可逆过程
C 定温条件的可逆、不可逆过程
D 任何条件的可逆、不可逆过程 题解：稳流t w h vdp h q +?=-
?=?
2
1
，当定压时0=t w
33．稳定流动的开口系其质量流量 C 。 A 进口处大于出口处的 B 进口处小于出口处的 C 进口处等于出口处的 D 为f Ac 34．稳定流动的开口系能否同时满足
2
2
t f s m Q dH W Q dH dc m gdz W δδδδ=+=+
++、 ？ （ D ）
A 无法判断
B 不可以满足
C s f
t W mgdz dc
m W δδ++≠
22
D s f
t W mgdz dc
m W δδ++=
22
,所以满足
35．输气管路向绝热、真空的刚性容器充气。若充气时输气管路中的参数保持恒定，v p c c 、为定值，则当气体充入容器后其温度将 A 。 A 升高 B 降低 C 不变 D 不能确定
36．体积为1m 3的容器中充有N 2 ，温度为20℃，表压力为1000mmHg ，当地大气压力为1kg/cm 2，为了确定其中的气体质量，下列计算哪些是正确的。（ C ） A kg 168420
3145.8280.110002
=???=
=
RT
pVM m N
B kg 51.1531293
3145.8280.11081.96
.7351000
4
2
=?????=
=
RT
pVM m N
C kg 659.2293
8314528
0.132.133)6.7351000(=????+=
=
T
R pV m g
D kg 1078.0293
28728
0.1)16
.7351000
(
3-?=???+==
T R pV
m g 37．已知空气的温度20℃，压力700mmHg ，则此时空气的密度＝ C 。 A 293
83146.735/760? B
293314.897
.2832.133760???
C
293
831497
.2832.133760??? D
20
314.897.28760??
38．某刚性容器体积3.0m 3，盛有10kg 的一氧化碳气体，气体温度40℃，若维持其温度不变，慢慢注入一氧化碳气体，当压力升至原先状态的3倍时，容器内气体的质量为原先的 C 倍。 A
301
2=m m B
1.31
2=m m C
31
21
2==
p p m m D
3
12
11
2=
=
p p m m
39．某车胎体积0.05m 3，内有20℃、0.2MPa 的空气。若车胎在高温路面上行驶，设车胎体积一定，受高温路面影响，胎内气体温度上升至40℃时，气体压力为 A MPa 。 A 1.068 p 1 B 3 p 1 C 2 p 1 D p 1
1
2t t
题解：
1
1221
122T R m T R m V p V p g g =
, 当21m m =,12V V =时11
22p T T p =
40．气体流量若在冷态测得体积流量q v ＝10m 3/s ，热态工作时，常采用系数K T 修正温度对流量的影响。设冷态t 1＝25℃，热态t 2＝300℃，忽略压力变化，热态时气体流量 B 。 A s q K q V T VT /m 10123
?== B s q K q V T VT /m 10923.13
?== C s q K q V T VT /m 10091.03
?== D s q K q V T VT /m 100833.03
?==
题解：由
2
221
11T q p T q p v v =
，当21p p =，v T v vT v q K q T T q q ==
=11
22
41．2kmol 的各种气体所占的体积 B 。 A 均相等 B 同温同压下均相等 C 均为22.4m 3 D 均为2×22.4m 3
42．10标准立方米空气定容吸热，温度由300℃升高至500℃，其吸热量为 D kJ 。
A
10)300500(97
.2825?-?
R
B
10)300500(97.2827?-?
g
R
C
10)300500(97
.28157.45?-? D )300500(10300
'500
'0
?-??v v
c c
43．10标准立方米氧气定压吸热，温度由20℃升高至150℃，其吸热量为 D kJ 。
A
10)20150(97.2825?-?
R
B 10)20150(97
.2827?-?
R
C
10)20150(4.22157.45?-? D
10)20150(4.22157.47?-?
44．10kg 氮气定容吸热，温度由300℃升高至400℃，其吸热量为 C kJ 。 A 10)300400(28314
.85?-? B 10)300400(28157
.47?-? C
5 4.157
(400300)1028?-? D
10)300400(4
.22157.45?-?
45．10kg 空气定压吸热，温度由300℃升高至350℃，其吸热量为 D kJ 。 A 10)300350(97.28314.87?-? B 10)300350(4
.22157.47?-?
C
10)300350(97
.28157.45?-? D
)
300350(10300
350
00?-??p p c c
46．利用定值热容分析气体问题时，当工质为双原子气体，定容过程，物量单位选择体积计量时， C 。 A 各种气体定值容积热容均为M c V 157
.45?= B 各种气体定值容积热容均为4
.22157.47?=
V c
C 各种气体定值容积热容均为4
.22157.45?=
V c
D 各种气体定值容积热容均为157.47?=V c
47．利用定值热容分析气体问题时，当工质为双原子气体，定压过程，物量单位选择质量计量时， D 。
A 各种气体定值质量热容均为157.45?=p c
B 各种气体定值质量热容均为157.47?=p c
C 定值质量热容均为4.22157.47?=p c
D 定值质量热容均为M
c p 157
.47?=
48．下列关系式中适用于任何气体的是 D 。
A g v p R c c =-
B R c c mv mp =-
C k c c v p =/
D p p T
h c )(??=
49．迈耶公式g v p R c c =-， B 。 A 适用于理想气体，且定值比热容 B 适用于理想气体，是否定值比热容不限 C 适用于任何气体，但要求定值比热容 D 适用于任何气体，是否定值比热容不限
50．任何热力过程中，理想气体的热力学能的变化量都可以表示为 B 。
A T c u p ?=?
B T c u v ?=?
C pv h u ?-?=?
D t w q u -=?
题解：理想气体热力学能的变化量与过程无关，是温度的单值函数，数值上等于定容过程的吸热量。 51．一定量理想气体从相同的初态出发分别经过不可逆过程A 、可逆过程B 到达相同的终状态，则两过程中气体热力学能变化 B 。
A 2121
B A U U ?
C 2121B A U U ?>?
D 2121B A U U ?-=? 题解：状态参数变化U ?与过程无关，仅取决于初、终状态。
52．一定量空气从初态t 1＝20℃，p 1＝1.01325×105Pa 经一可逆过程达到终态T 2=293K ，p 2＝2Mpa ，空气的热力学能变化量 C 。
A 增大12U ?
B 减小12U ?
C 不变12U ?
D 开口系中将增大
在闭口系中保持不变，
12U ?
53．1kg 理想气体，从初态20℃，p 1＝1MPa ，定压膨胀至p 2＝0.1MPa ，然后又经定容加热至t 3＝20℃，气体经1－2－3过程的热力学能变化量 B 。
A 增大U ?
B 不变U ?
C 减小U ?
D 2312U U ?>?－
题解：理想气体热力学能是温度的单值函数，当21T T =时，0=?U 。 54．任何热力过程中，理想气体的焓变化量都可以采用 B 确定。
A T c h v ?=?12
B T c h p ?=?
C pv u h ?+?=?
D w q h -=? 题解：理想气体焓是温度的单值函数。
55．1kg 空气从相同的初态出发分别经过不可逆过程1－A －2、可逆过程1－B －2到达相同的终状态，则过程中焓的变化 D 。
A 2121
B A h h ?>? B 2121B A h h ?
C 1212A B h h ?=-?
D 2121B A h h ?=? 题解：12h ?与过程无关，仅取决与初、终状态。
56．1kg 空气从初态T 1=300K ， p 1=1MPa ，分别经两条不同路径：途经1－A －2到达状态2，T 2=500K ， p 2=1.5MPa ；途经1－B －3到达状态3，T 3=500K ， p 3=2MPa 。则两过程的焓变化 D 。 A △21--A h ﹤△31--B h B
1213A B h h ----?>?
C -△21--A h =△31--B h
D △21--A h =△31--B h
57．某一理想气体经历一个热力学能不变的过程，则这个过程中焓的变化 A 。 A 0=?h B 0?h D 不能确定
58．某种理想气体由状态1经历不可逆绝热膨胀过程，变化到达状态2，该过程中工质熵的变化 D 。 A 0=?s B ?
=
?2
1
T
q
s δ C T
q s =
? D 0>?s
59．某种理想气体经历一个热力学能不变的过程，则这个过程的熵变化 D 。 A 0=?s B 1
2ln
T T c s v =? C 1
2ln
T T c s p =? D 12ln
v v R s g =?
题解：热力学能不变即12T T =，由1
21
2ln
ln
v v R T T c s g v +=?，则0ln
1
2=T T c v 。
60．1kg 气体经历一个定压过程，则过程中的熵变化 B 。 A 1
2ln
T T c s v =? B 1
2ln
T T c s p =? C 1
2ln
v v R s g =? D 2
1ln
p p R s g =?
61．绝热过程中技术功等于过程初、终状态的焓降，即21h h w t -=，这个结论适用于 D 。 A 理想气体 B 水蒸汽
C 可逆过程
D 任何工质的可逆、不可逆过程
62．可逆定温吸热过程，理想气体与外界交换的热量为 D 。 A ?
=
2
1
cdT q B u q ?= C h q ?= D t w w q ==
题解：当21T T =时，0=?=?h u ，则t w q w q ==,。 63．理想气体等温压缩过程，其焓变化量 C 。
A 总是负值
B 总是正值
C 为零
D 有时是负值
64．理想气体在一 气缸中被压缩，若容器与外界绝热，气体的温度将 B 。 A 降低 B 升高 C 保持不变 D 无法确定
65．理想气体在一个带活塞的气缸中绝热膨胀，则气体温度 B 。 A 升高 B 降低 C 保持不变 D 无法确定
66．理想气体热力过程分析中，只有在 D 时才可以采用h q ?=表示过程中的热交换量。 A 绝热过程 B 任何过程 C 多变过程 D 定压过程 题解：?
-?=2
1
vdp h q ,当0=dp 时，h q ?=。
热力学第二定律
1．卡诺循环是 D 。
A 具有可逆等温吸热和可逆等温放热的循环
B 具有两个恒温热源，且满足
0=?
T
q
δ的循环
C 热效率等于)1(1
2T T -
的循环
D 循环中工质除了与两个恒温热源换热外，无其它热交换的可逆循环
2．卡诺循环在300K 、1000K 热源之间工作，每小时吸收热量20KJ ，每小时完成6次循环，则此循环输出效率为 B 。
A 3.67W
B 3.89W
C 0.56W D14W
题解：卡诺循环7.0=tc η，每秒钟输出的功即为循环输出的功率7.03600
10203
??=
P
3．卡诺循环在0oс、100oс两热源间工作，若输出功率1kW ，每5分钟完成一次循环，每次循环工质从高温热源吸收热量 D 。
A 373Kj
B 223.8Kj
C 1200Kj
D 1119kJ
题解：循环完成的功为其输出功率乘以作功时间，kJ 3006051=??=?=τP W net ，由
373
2731300,11
-
=
=
=
t
n e t
n e t t W Q Q W ηη。
4．卡诺循环在300K 、1200K 热源间工作，每小时吸收热量20kJ ，向冷源排出热量 B 。 A 2.5Kj B5Kj C15Kj D15kJ
题解：由循环的能量平衡方程可知1
21
112)1(T T Q Q W Q Q t net =-=-=η。
5．有人声称设计的热机在0oс、250oс两个热源间工作，能使输出功与排给冷源的热量相等，这 B 。 A 是可以达到的 B 是不可能实现的
C 需要视工质性质而定
D 循环热效率ηt ＜100%一定能实现 题解：循环中)1(1
211.max T T Q Q W W tc c net net -
===η，此处
21,478.0Q W Q net tc +==且η，故2Q W net <，这个设计是不可能实现的。
6．循环热效率ηt =1-T 2/T 1 ，只适用于 B 。
A 卡诺循环
B 两个恒温热源间的可逆循环
C 两个恒温热源间的一切循环
D 多个热源的可逆循环
7．一切不可逆热机的热效率'
t η与可逆热机的t η相比较， D 。 A ηt
′
＞η
t B η
t
′
＝η
t
C η
t
′
＜η
t D 需视具体条件而定
8．工质经历不可逆循环 B 。 A
?
T Q
δ＞0 B
?
T
Q
δ＜0 C
?
T
Q
δ ＝0 D 正向循环
?
T
Q
δ＞0
题解：
T
Q
δ为热温商，可逆时
T
Q
δ＝dS 、不可逆时
dS T
Q
≠δ。不可逆循环中功的损耗使得工质排向冷源的
T
Q
δ（－）大于从热源吸热时的
T
Q
δ（＋），故
?
<0T
Q
δ。
9．工质经历不可逆循环 C 。 A
?ds ＞0 B ?ds ＜0 C ?ds ＝0 D 逆向循环?≤0ds
题解：熵是状态参数，其循环变化量为零，无论是可逆还是不可逆循环均是如此。 10．对于一个不可逆过程 A 。
A
?
2
1T
Q δ＜S 2－S 1 B
?
2
1T
Q δ＝S 2－S 1
C
?
2
1
T
Q δ＞S 2－S 1 D
?
2
1
T
Q δ需视过程而定
题解：任何过程熵变化g f
S S
S ?+?=?，?
=
?2
1
T
Q
S f δ，不可逆时0>?g S ，因此，不可逆过程
?
>
?2
1
T
Q
S δ。
11．闭口系工质经过定压变化，熵变化 D 。 A 必为正值 B 必为负值
C 必为零
D 正、负、零均有可能
题解：闭口系熵变化s ?取决于热力系与外界交换热量、过程可逆与否两方面因素。 12．某过程既是等熵过程又是绝热过程，则过程 A 。 A 一定是可逆过程 B 一定是一个膨胀过程 C 一定是一个压缩过程 D 不能确定其过程性质
13．可逆过程的熵必为零，不可逆过程熵必大于零，这种认为是 D 。 A 正确的 B 针对定压过程而言的 C 针对理想气体而言的 D 针对绝热过程而言的 题解：引起过程中熵变化的原因①交换热量②不可逆因素
14．不可逆绝热压缩过程，终状态S 2与初状态S 1之间的关系 B 。 A 21S S = B 21S S ?
C 21S S ?
D S 2’可以大于S 1，也可以小于S 1，视过程是否有摩擦 题解：不可逆绝热过程,0,0>?=?g f s s 因此1'2s s >
15．不可逆绝热膨胀过程，终状态温度'
2T ，与达到相同终态压力的可逆过程温度T 2之间 C 。 A '2T =2T B '2T ＜2T C '
2T ＞2T D 视情况而定
题解：不可逆绝热过程0>?s ，因此必然使得2T ’>2T 。
16．工质从相同的初态，分别经过可逆、不可逆绝热膨胀至相同的终态压力时，不可逆过程的'
2v 与可逆过程的v 2之间 。
A '2v =v 2
B v 2＞'2v
C '
2v ＞v 2 D 可以v 2＞'2v ，也可以'2v ＞v 2、'
2v =v 2
题解：不可逆绝热膨胀过程2'2,0T T s >>?，当'22p p =时，则2'2v v >。 17．“熵增大S 2＞S 1的过程，必定是吸热过程”,这种认为是 。 A 正确的 B 针对可逆过程的 C 针对定压过程的 D 针对定温过程的
题解：g f s s s ?+?=?，吸热0>?f s ，当可逆时0=?g s ，故0>?s 必然是吸热过程，这种说法是针对可逆过程而得出的结g f s s s ?+?=?，吸热0>?f s ，当可逆时0=?g s ，故0>?s 必然是吸热过程，这种说法是针对可逆过程而得出的结论。 18．熵增大的过程 B ，则过程为不可逆过程。 A 必有不可逆因素存在 B 若热力系与外界无热量交换 C 若热力系与外界无功交换 D 一定有功的损耗
19．工质从同一初态出发，分别经可逆、不可逆过程到达相同的终状态，两个过程的熵流 B 。 A S ?可逆f =
S ?不可逆
f B S
?可逆
f ＞
S
?不可逆
f
C S
?可逆
f ＜
S
?不可逆
f D
无法比较
题解：初终状态相同s ?相等，若为可逆过程时f s s ?=?、不可逆过程g f s s s ?+?=?，故
f f s s 不可逆可逆?>?。
20．工质通过边界与外界可逆条件下交换功时熵的变化 C 。 A 为正 B 为负 C 为零 D 无法确定
21．热量由高温热源T 1传向低温热源T 2，且T 1＞T 2，则该过程 B 。 A 为可逆过程 B 为不可逆过程 C 以上两者均有可能 D 无法确定其性质 题解：有限温差的传热为不可逆过程。
22．绝热系发生不可逆过程，熵的变化 A 。
A g S S ?=?
B f S S ?=?
C 0=?S
D S ?＜0
23．某一定量工质将2000KJ 的热量散失到周围环境，环境温度300K ，若工质散热时熵变化-5kJ/K ，这过程 B 。
A 可以发生且为可逆
B 可以发生且为不可逆
C 不可能发生
D 违反熵增原理
题解：取工质、环境为孤立系，工质S ?＝－5kJ/K ，67.6300
2000=?＝
环境S kJ/K ，iso S ?＝－5＋6.67＝
1.67kJ/K ，为不可逆过程。
24．若工质将2000kJ 的热量传给300K 的冷源，过程中工质熵变化为-7kJ/K ，这过程 A 。 A 不可能发生 B 可能发生且为可逆 C 可能发生且不可逆 D 以上A 、B 、C 均有可能 题解：取工质、冷源为孤立系，工质S ?＝－7kJ/K ，2000 6.67300
S ?==kJ/K , iso S ?=-7+6.67=-0.33kJ/K,
孤立系系统熵是负值的过程是不可能发生的。
25．闭口系工质经历可逆变化，对外作功20kJ ，散热－20kJ ，则系统熵 B 。 A 增加 B 减小 C 不变 D 不能确定
题解：闭口系、可逆过程0=?g s ，因此f s s ?=?，当过程放热时热力系的系统熵减小。 26．闭口系工质经历不可逆变化过程，向外输出功，同时散热，则系统熵变化 D 。 A 减小 B 增加 C 不变 D 不能确定
题解：闭口系可以与外界交换热量和功量，其系统熵取决于熵流以及过程是否可逆。当散热时0f s ?<，若散热为有温差不可逆过程、输出功时有摩擦则均会有熵产出现，这些条件未定系统熵无法确定。 27．不可逆过程时，系统熵 D 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不确定 28．不可逆绝热过程中，系统熵 B 。 A 不变 B 增大 C 减小 D 不确定 29．闭口系熵增加，则该热力系 D 。 A 必为吸热过程 B 必为不可逆过程 C 必为放热过程 D 不能确定其吸热、放热
题解：闭口系g f s s s ?+?=?，当熵增大时，可能是因为吸热引起的0>?f s ，也可能是不可逆性g s ?引起的,当这些条件都不确定时热力系熵不能确定。
30．工质从相同的初态分别经可逆、不可逆过程变化至相同的终态，两个过程的熵流 B 。 A 不可逆可逆＝f f s s ?? B 不可逆可逆f f s s ?>? C 不可逆可逆f f s s ?
31．工质从初态出发与外界交换相同的热量，若交换过程分别为可逆、不可逆过程，则过程中熵的变化C 。 A 不可逆可逆＝s s ?? B
不可逆
可逆s s ?>?
C
不可逆
可逆s s ?
32．不可逆过程使绝热系的熵变化 B 。 A 可增大，可减小 B 一定增大 C 保持不变 D 减小 33．孤立系内各物体的熵 B 。
A 只能增大
B 能增大也能减小
C 可逆变化时只能保持不变
D 增大时必为不可逆过程
题解：孤立系内各物体熵变化可正、可负、可为零，但是系统熵一定大于、等于零。
理想气体混合物、湿空气、喷管流动、动力循环、制冷循环
1．由氧气O 2与氮气N 2组成的空气%79%,2122==N O ??,其中氧气的质量分数 B 。 A 22O O ?ω= B 28
79.03221.03221.02?+??=O ω
C 288
79.028721.0287
21.02?+??=
O ω D 32
2821
.02=O ω
题解：混合气体质量分数与容积分数间∑==
n
i i
i
i
i i M
M 1
?
?ω。
2．由某种x 气体与某种?气体组成的混合气体，参数为p 、V 、T ，已知其中x 气体的分压力p x ，分体积V x ，混合气体中x 气体的状态方程 C 。 A T R m V p gx x x x = B T mR V p g x = C T R m pV x
g x x = D T R m pV x
g x =
题解：混合气体中某一种气体状态的描述，若采用i p 时，对应的是T V ,状态；若采用i V 时，对应的是T p ,，因此，混合气体中某一种气体状态方程可以有两种方式表示：T R m pV T R m V p gx x x gx x x ==,。 3．刚性容器中有某种理想气体，参数p 1、V 1、T 1，现定温充入另一种x 气体，使容器中的压力升到p 2，充入的气体质量 B 。 A 1
2T R V p m gx x =
B 1
12)(T R V p p m gx x -=
C T
R V
p p m g x )(12-=
D T
R V p T
R V p m m m g gx 11212-
=
-=
题解：充入x 气体后，容器中为混合气体，总压力为x p p p +=12，x 气体的分压力12p p p x -=，
混合气体中x 气体的状态方程T R m V p gx x x =，T
R V
p p m gx x )(12-=
。
4．刚性容器中原有某种理想气体，参数p 1、V 1、T 1，现定温充入第二种气体，使容器中的压力升到p 2，容器中现贮气体 C 。 A T R V p m g 22=
B 122()g p p V m R T
+=
C T
R V p m geq 2=
D T
R V p T
R V p m m m g g 221121+
=
+=
题解：混合气体状态方程可以由三种表达：①针对混合气体T R m V p geq eq eq eq =；②针对混合气体中某
种气体，采用分压力概念时T R m V p gi i eq i =；③同样针对混合气体中的某种气体，采用分容积概念时
T R m V p gi i i eq =，此题采用了①的表达式。
5．由体积分数为20％氧气，30%氮气，50％二氧化碳组成的混合气体，其定值定压体积热容 C 。 A 4
.22157.47'
?=
p c B 4
.22157.47)
3.02.0(
4.22157.455
.0'
?++?=p c
C 4
.22157
.495
.04.22157
.47)3.02.0('?+?+=p c
D 4
.22157
.47)
5.03.02.0('
?++=p
c 题解：二氧化碳是多原子气体，其定压定值摩尔热容为9×4.157，而氧气、氮气是双原子气体=mp c 7×4.157。
6．由1.06.03.0222===H N O ???，，组成的混合气体，其定容体积定值热容 A 。 A 4.22157.45'
?=v c B 2
1.0286.0323.0157
.45'
?+?+??=v c C 4
.22157.47'?=
v c D 2
1.0286.0323.0157.47'
?+?+??=
v c
题解：222H ,N ,O 均为双原子气体，定容定值摩尔热容均为157.45?，当采用体积计量单位时，体积
热容4
.22'
m c c =
，故正确答案为4
.22157.45'
?=
v c 。
7．由80.020.022==N O ωω，组成的混合气体，其定压定值质量热容 A 。
A 9
.2968.08.2592.08314
157.47157.47?+??=
?=
eq
p M
c B 9
.2968.08.2592.08314
157.45?+??=
p c
C 9
.2968.08.2592.08314
157.45?+??=
p c D 28
8.0322.0157
.45?+??=
p c
题解：混合气体的折合气体常数gi n
i i geq R R ∑==
1
ω，则折合摩尔质量geq
eq
R M
8314=
，双原子气体定值定
压摩尔热容应选择157.47?=m c kJ/(kmol.K)
8．两种不同性质的气体由隔板隔开，隔板两侧体积相等，压力分别为p 1、p 2，温度相等T 1=T 2，抽去隔板混合气体的压力 Ｂ 。
A 21p p p +=
B 2
121)(V V T
R m m p geq ++=
C 2
221
11V T R m V T R m p g g +
=
D 2
121)
(V V T p p p ++=
题解：此条件下的21p p ，不是分压力，故21p p p +≠，分压力的概念是eq eq T V ,状态下的某种气体的压力。本题是由混合气体状态方程T R m V p geq eq eq eq =得到的结果。 9．湿空气相对湿度?愈高，其含湿量d Ｃ 。 Ａ也愈高 Ｂ将愈低 Ｃ当湿空气温度t 一定时，d 也愈高 Ｄ不受影响 题解：湿空气相对湿度s
v p p =
?，其中v p 反映湿空气中水蒸气份额，而s p 则与湿空气温度有关，由t 确
定s p ，故只有当t 一定时才有↑↑d ?。
10．湿空气相对湿度?保持定值，湿空气温度t 愈高，含湿量d A 。 A 也愈高 B 将愈低 C 不受影响 D 不同的概念，无法比较 题解：s
v p p =
?维持不变，当↑↑s p t 则↓v p ，故反映湿空气含量的含湿量也增大。
11．当湿空气相对湿度?＝0时，全为干空气，那么，?＝100％时湿空气 B 。 A 不含干空气 B 水蒸汽s v p p = C 水蒸汽b v p p = D 干空气s a p p =
题解： 湿空气温度对应下饱和压力s p 的状态，是湿空气中水蒸气含量能达到的最大状态，即
s v p p =max ，100=?％。
12．若已知湿空气中水蒸汽分压p v 低于水蒸汽饱和压力p s ，则湿空气的状态为 B 。 A 饱和湿空气 B 未饱和湿空气 C 无法确定 D 理想气体
题解：在湿空气温度下，s p 为水蒸气可能达到的最高压力，当s v p p <时水蒸气为过热蒸汽状态，当
s v p p =时为饱和蒸汽状态。
13．若已知湿空气中相对湿度?<100％，则湿空气 A 。 A 一定是未饱和湿空气 B 一定是饱和湿空气 C 含湿量为最大值 D p v >p s 题解：s
v p p =
?<100%时，则s v p p <，故水蒸气为过热蒸汽，湿空气为未饱和状态。
14．若测得湿空气湿球湿度低于干球湿度，则湿空气 B 。 A 是饱和湿空气 B 是未饱和湿空气 C 相对湿度达到最大值 D 含湿量达最大值
题解：当湿空气为饱和状态时，湿球温度、干球温度之间湿干＝t t ，湿空气为未饱和状态时湿干t t >。 15．梅雨季节墙面“出汗”是由于 A 。 A 墙面温度低于大气的露点温度 B 墙面受潮
C 墙面温度达到饱和状态
D 墙面温度高于大气的露点温度 16．气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止焓 D 。
A 2
222
2
222
11f f f c h c h c h +
≠+
≠+
B 2
2
2
222
11f f c h c h +
+
〉
C 2
2
2
222
11f f c h c h +
<+ D 均相等
题解：由稳定流动能量方程可知，任何断面上工质的能量均守恒，当h ↓则c f ↑,故任何断面上滞止焓均相等。
17．气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止状态 A 。
A 均相同
B 不相同
C 由各断面的2
,2
f c h 确定，不一定相同
D 无法比较
题解：绝热可逆流动时，滞止焓2
2
*
f c h h +
=在各断面上均相等，能量守恒，滞止状态均相等。
18．气体经不可逆流动后，滞止焓相等，滞止状态 B 。 A 也相同 B 不相同
C 无法确定
D 滞止压力相等，滞止温度不等
题解：经不可逆流动后2
'
2'
2*
f c h h +
=与可逆流动时的滞止焓相等，但因不可逆流动有g s ?，故滞止状
态点与可逆时不一致。
19．温度相同的空气、氧气，它们的声速 B 。 A 均相同 B 2O Air c c >
C 2O Air c c <
D 条件不够，无法确定。 题解：T R c g κ=
，当287=gAir R ，2
gO R ＝259.8时，2
O Air c c >。
20．当气体性质一定时，什么时候达到喷管临界状态 A 。 A 取决于喷管的进口状态 B 取决于什么类型的喷管 C 取决于气体常数 D 取决于喷管出口状态
题解：气体达到临界状态，压力一定为cr p ，而cr cr p p ν1=，故喷管的临界状态取决于气体进口状态。 21．喷管临界压力比 B 。
A 取决于气体进、出口压力
B 取决于气体的定熵指数κ
C 取决于气体常数
D 取决于喷管的类型
题解：1)1
2
(
-+=κκ
κνcr ，当气体的κ一定时，cr ν即为确定的常数。
22．当喷管内气流达到临界状态时，气流速度 B 。 A 不一定达到声速 B 一定达到声速 C 一定达到临界速度但不一定是声速 D 与气流压力有关，与声速概念无关
题解：喷管的临界状态时，对应着流速达到声速、压力降至临界压力，声速、临界速度为同一概念。 23．渐缩型喷管的流速 A 。
A 只能小于、等于声速
B 可以大于声速，只要p 2
C 只能等于声速
D 取决于出口压力p 2的变化。
题解：渐缩喷管出口压力只能2p ≥cr p ，不可能2p 24．渐缩型喷管进口压力1MPa ，工质为空气，其出口外部空间为大气p b =0.1MPa ，出口压力 C 。 A p 2＝0.1MPa B p 2＝p cr =0.546MPa C p 2＝p cr =0.528MPa D p 2＝0.577MPa 题解：渐缩喷管出口压力最低只能达到cr p p =2，工质为空气时cr ν＝0.528。 25．渐缩型喷管进口压力1MPa ，其出口外部空间大气压力0.1MPa ，若将喷管在长度方向上截去一小段，则出口速度' 2f c 与原先2f c 比较 B 。 A ' 2f c <2f c B ' 2f c ＝2f c C ' 2f c >2f c D ' 2f c 变为亚声速 题解：当喷管的外形一定时，出口流速仅与气流压力有关，当出口断面上仍然为cr p 时，其流速不变 cr f f c c c ==' 22。 26．缩放型喷管的出口压力 A 。 A cr p p <2 B cr p p =2 C cr p p >2 D 2p =0.546MPa 题解：缩放型喷管的出口压力总是低于临界压力，这类喷管用于获取超声速气流，喉部为cr p ，出口压力 cr p p <2。 27．缩放型喷管的最小截面处压力 A 。 A cr p p ＝喉 B 2p p <喉 C cr p p <喉 D cr p p >喉 28．缩放型喷管的最小截面处流速 A 。 A c 喉= c cr B cr f c c <喉 C cr f c c >喉 D c 喉可以大于c cr ，也可以小于c cr 。 29．渐缩型喷管出口工质达到临界状态，入口处参数不变，若降低喷管出口外空间压力，其出口处 A 。 A 压力不变，流速不变 B 压力降低，流速不变 C 压力降低，流速增大 D 压力不变，流速增大 题解：渐缩喷管若出口达到临界状态，即达到了其最大的膨胀极限，故外部空间压力的变化不影响其出口状态。 30．渐缩喷管，入口工质状态不变，在 B 范围内流量随压力的降低而增大。 A p 1～p 2之间 B p 1～p cr 之间 C p 1～p b 之间 D 任意压力 题解：渐缩喷管流速在亚声速～声速之间变化，故流量亦在此范围内变化，在此范围时p ↓f c ↑m q ↑。 31．缩放型喷管，若保持入口状态不变，不断降低喷管后的压力，其流量 C 。 A 持续增大 B 持续减少 C 当p 2 D 当p 2 题解：缩放喷管流量受连续性方程约束mcr m q q =，当喷管的最小截面处达到临界时，流量为m cr q ，渐扩部分的流量仍然维持临界流量，出口压力cr p p <2时将持续不变。 32．采用气体燃料、易挥发的液体燃料的内燃机是利用火花塞点火的，循环中吸入的是 B 。 A 液体燃料 B 燃料与空气的混合物 C 气体燃料 D 空气 33．点燃式内燃机循环是由绝热膨胀、绝热压缩过程和 C 组成。 A 定压吸热、定压放热过程 B 定容吸热、定压放热过程 C 定容吸热、定容放热过程 D 定压吸热、定容放热过程 34．采用气体燃料、易挥发液体燃料的内燃机利用火花塞点火，具有速燃的特征，因此，吸热时是 D 。 A 定压过程 B 定温过程 C 绝热过程 D 绝热过程 35．采用重柴油为燃料的低速大功率柴油机，运用压缩空气喷油，燃烧过程具有定压的特征。循环由 A 组成。 A 绝热压缩、定压吸热、绝热膨胀、定容放热过程 B 定压压缩、定压吸热、绝热膨胀、定容放热过程 C 绝热压缩、定容吸热、定压膨胀、定压放热过程 D 绝热压缩、定压吸热、定温膨胀、定压放热过程 36．采用重柴油为燃料的柴油机为压燃式内燃机循环，压缩过程吸入的是 B 。 A 柴油 B 空气 C 汽油 D 柴油、空气混合物 37．采用轻柴油燃料的高速柴油机，利用油泵供油，这种燃烧组织方式的循环，加热过程为 D 。 A 定压过程 B 定容过程 C 定温过程 D 先定容后定压过程 38．柴油机的热效率通常总是大于汽油机的热效率，工作中能否将汽油机的燃料换成柴油 B 。 A 可以 B 不可以 C 将柴油加热就可以 D 将柴油雾化就可以 题解：柴油挥发性差，自燃温度低，若采用点燃式燃烧组织方式将无法正常工作。柴油机、汽油机的燃料是不能互换的。 39．最简单的燃气轮机循环由 C 组成。 A 绝热压缩、定压吸热、绝热膨胀、定容放热过程 B 多变压缩、定压吸热、多变膨胀、定压放热过程 C 绝热压缩、定压吸热、绝热膨胀、定压放热过程 D 绝热压缩、定压吸热、绝热膨胀过程 40．最简单的燃气轮机装置必需包括 B 。 A 压气机、燃气轮机 B 压气机、燃气轮机、燃烧室 C 压气机、燃气轮机、燃料泵 D 风机、燃气轮机、燃烧室 41．燃气轮机循环热效率k k 1 1 1-- =π η，π越大 C 。 A 燃气轮机循环热效率越高 B 燃气轮机循环热效率越低 C 当opt π π>时，t η下跌 D 压气机进、出口压差越大，对燃机循环没有影响 42．燃气轮机循环中，工质的最高温度出现在燃气轮机进口，即T 3，T 3的提高 A 。 A 会使燃气轮机循环平均吸热温度1T 提高，使t η提高 B 会使燃气轮机采用的金属材料耐热要求提高，会使燃机造价提高t η降低 C 不利于燃机循环的工作，会使t η降低 D 对燃机循环的热效率没什么影响 43．燃气轮机机循环采用回热技术后，会使 C 。 A 循环平均吸热温度1T 提高，循环净功net w 增加 B 循环平均吸热温度1T 降低，放热量减少 C 循环平均吸热温度1T 提高，放热温度2 T 降低，循环净功net w 不变 D 循环吸热量增大，放热量减少，故效率基本不变 44．燃气轮机循环中，在压气机侧采用分级压缩、中间冷却后，可以使耗功减少，排气温度 C 。 A 不变 B 升高 C 降低 D 升高、降低、不变均有可能 45．燃气轮机循环采用分级压缩、中间冷却，分级膨胀，中间再热技术的目的 A 。 A 使循环的回热效果更显著 B 利用排气余热 C 使压气机、燃气轮机结构更紧凑 D 节约燃料，减小循环吸热量 46．朗肯循环装置应包括 D 。 A 锅炉、压气机、汽轮机 B 锅炉、风机、汽轮机、凝汽器 C 锅炉、水泵、汽轮机 D 锅炉、水泵、汽轮机、凝汽器 47．朗肯循环是由 D 。 A 定压吸热、绝热膨胀、绝热压缩过程组成 B 定压吸热、绝热膨胀、定压放热过程组成 C 定压吸热、多变膨胀、定压放热过程组成 D 定压吸热、绝热膨胀、定压放热、绝热压缩过程组成 48．朗肯循环中，水泵进口的工质为饱和水，出口的工质为 C 。 A 过热蒸气 B 饱和水 C 未饱和水 D 湿蒸汽 49．朗肯循环中，水泵出口压力理论上应为 B 。 A 汽轮机排汽压力p 2 B 锅炉压力p 1 C 凝汽器压力 D 回热加热蒸汽压力 50．朗肯循环的热效率越高，则汽耗率越小，这种说法 B 。 A 正确，效率越高经济性指标越好 B 不完整，当循环吸热量一定时，03600 t t d ηη↑= ↓，经济性指标越好 C 错误，0d t 与η表达式不同，没有关联 D 有时是对的，有时是错的 51．朗肯循环的热效率越高 B 。 A 机组的热耗率越高 B 机组的热耗率越低 C 机组的输出净功越大 D 机组的设备投资越 52．蒸汽动力循环采用回热技术是为了 A 。 A 提高循环平均吸热温度1T ，减少冷源损失 B 降低循环平均吸热温度2 T ，减少冷源损失 C 增加循环输出净功，减少循环吸热量 D 增大排汽干度值，提高循环热效率 53．蒸汽动力循环采用回热技术后 B 。 A 循环的输出净功增加，热效率提高 B 循环的输出净功降低，平均吸热温度1T 提高，热效率提高 C 循环的吸热量增加，放热量减少，热效率提高 D 循环的排汽干度增大，放热量减少，热效率提高 54．蒸汽动力循环采用回热技术后与朗肯循环比较 A 。 A 00d d RG > B 00d d RG = C 00d d RG < D 两种循环的0d 无法比较 55．蒸汽动力循环采用回热技术后与朗肯循环比较 C 。 A t t RG q q > B t tRG q q = C t tRG q q < D t tRG q q 与无法比较 56．蒸汽动力循环采用中间再热技术的主要目的是为了 B 。 A 提高循环平均吸热温度 B 提高排汽干度x 2 C 增大循环净功W net D 提高循环热效率 57．蒸汽动力循环采用中间再热技术后 D 。 A 热效率一定增大 B 热效率一定降低 C 热效率不受影响 D 正确选择中间再热压力时，t η一定提高 58．蒸汽中间再热循环的汽耗率与朗肯循环相比较 A 。 A 00d d RH < B 00d d RH > C 0d 不变 D 不同类型的机组0d 无法比较 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″ 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? 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 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(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 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 303.95kJ 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 ）如变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?= iso S ?= 5. 试由开口系能量程一般表达式出发，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 ，则该组元的状态程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。 《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=h2－h1或－w t=h2－h1 34.小于 35. 2 2 1 t t t C C> 36. ∑=ω ωn 1 i i i i i M / M / 37.热量39.环境 40.增压比 41.孤立 42热力学能、宏观动能、重力位能 (T 2－T 1) 12 T T 47.当地音速 48.环境温度 49.多级压缩、中间冷却 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. 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 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。 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 ″ 中国自考人——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧！ 全国2002年10月高等教育自学考试 工程热力学(一)试题 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)在每小题列出的四个选项中只有一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。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) 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 4.锅炉空气预热器中，烟气入口温度为1373K ，经定压放热后其出口温度为443K ，烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍 倍 倍 倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 8.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 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大，也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时，回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升，热耗率下降 B.汽耗率下降，热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿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.只能是饱和状态 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0 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 第一章基本概念及定义 1、确定与1bar压力相当的液柱高度，假定测压流体为酒精（其密度为）。 2、如果气压计压力为83kPa，试完成以下计算： 绝对压力为0.15Mpa时的表压力； 真空计上读数为500mm水银柱时的气体的绝对压力； 绝对压力为0.5bar时相应的真空度（mbar）； 表压力为2.5bar时的绝对压力（kPa）。 3、水银压力计测量容器中气体的压力时，为避免水银蒸发，在水银柱上加一 段水，水柱高900mm，如图1－17所示。当时当地气压计上水银柱高度为 Pb=755mm，求容器内气体的绝对压力为多少MPa和多少at？ 4、测冷凝器中压力的真空计上水银柱高度为PV=600mm，气压计上水银柱的 高度为Pb=755mm，求容器中气体的绝对压力为多少MPa和多少at？又若冷凝器内气体压力保持不变，而大气压力变化到Pb'=770mm水银柱，问此时真空表上的读数有变化吗？如果有，变为多少？ 5、锅炉烟道中的烟气压力常用上部开口的斜管测量，如图1－18所示。若 已知斜管倾角，压力计中使用 的煤油，斜管中液柱长度L=200mm，当地大气压力 =0.1Mpa。求烟气的绝对压力（用Mpa及at表示）。 解： 烟气的绝对压力 6、容器被一刚性壁分s为两部分，在容器的不同部位安装有压力计，如图1－19所示。压力表B上的 读数为75kPa，表C上的读数为0.11Mpa。如果大气压力为97kPa，试确定表A上的读数，及容器 两部分内气体的绝对压力。 7、上题中，若表C为真空计，读数为24kPa，表B读数为36kPa，试确定 表A的读数（Mpa）。 8、实验设备中空气流过管道，利用压差计测量孔板两边的压差。如果使用 的是水银压差计，测得液柱高为300mm，水银密度为 图1-20），试确定孔板两边的压差。 9、气体盛在A,B两气缸内，用一个具有不同直径的活塞联在一起，如图 1-21。活塞的质量为10kg，气体在缸A内的压力为 ，试计算气缸 哈工大 年 秋 季学期 工程热力学考试题 一．是非题 （10分） 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 k k p p T T 1 1212-??? ? ??= （ ） 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。 第 页 （共 页）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
(完整版)哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版
工程热力学第五版习题答案
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学,课后习题答案
工程热力学习题解答
工程热力学习题集与答案
工程热力学期末试题及答案
工程热力学课后答案..
工程热力学例题
工程热力学习题集答案
工程热力学试题及答案1
工程热力学习题集及答案 最新
s>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;燃烧室工程热力学试题
工程热力学复习题
工程热力学习题集
工程热力学期末试卷及答案