热学期末考试试卷
《热学》期末考试试题
一、选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代
号写在题干前面的括号内。每小题3分，共30分。) 则它们
A ． 温度相同，压强相同
B ． 温度、压强均不相同
C ． 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强
D ． 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 解：①分子平均平动动能32
tk kT
ε-
=
，依题意，两种气体温度相同。
②有理想气体状态方程pV=
M
RT μ
，得气体密度p R T
μρ=
，依题意，
1
p μ
∞
[ A ]2、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子密度之比为::A B C n n n =4:2:1，方
均根速率之比=1:2:4，则其压强之比为::A B C p p
p 为
A.1:2:4
B.4:2:1
C.1:1:1
D.4:1:1/4 解：①p nkT =；②依题意，::1:4:16A B C T T T =
[ C ]3、按照麦克斯韦分子速率分布定律具有最概然速率的分子，其动能为 A ．1/2kT B.3/2kT C.kT D.3/2RT 解：①最概然速率p v =
p v 的分子的动能是：21122
2
f p f
f
kT m v m kT m =
=
[ A ]4、有A 、B 两容积不同的容器，A 中装有单原子理想气体，B 中装有双原子理想气体。
若两种气体的压强相同，则这两种气体的单位体积内的内能A B
E E V V ????
? ?????和的关系为 A ．A B E E V V ????<
? ????? B. A B E E V V ????> ? ????? C. A B
E E V V ????
= ? ????? D.无法判断 解：根据内能公式2
M i
E RT μ=
与理想气体状态方程M
pV RT μ
=
求
E V
[ D ]5、关于可逆过程和不可逆过程的判断：
（1） 可逆热力学过程一定是准静态过程 （2） 准静态过程一定是可逆过程
（3） 不可逆过程能就是不能向相反方向进行的过程 （4） 凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程 以上4种判断正确的是
A.（1）、（2）、（3）
B. （1）、（2）、（4）
C. （2）、（4）
D.(1)、(4)
解：①根据准静态过程及可逆过程定义分析；②凡有摩擦的过程都涉及功热转换这一与热现象有关的自然宏观过程，而功热转换一定是不可逆过程；只有无摩擦的准静态过程才是可逆过程。
[ C ]6、设dQ 一个微元过程中所吸收的热，T 表示系统的温度，2
1
dQ T
?
为系统从状态1
到2过程中的积分，则热力学系统的任一两个平衡状态1和2熵差21S S - A. 与系统状态变化的具体过程有关，由该过程的积分2
1
dQ T
?决定
B. 可用任意过程中的积分2
1
dQ T
?
表示
C. 可用任意可逆过程中的积分2
1
dQ T
?
表示
D. 可用任意不可逆过程中的积分21
dQ
T
?表示
解：21S S -=2
1
dQ T
?
求熵差时要注意积分路线必须是连接状态1、状态2两平衡状态的任意
一个可逆过程。因为熵是状态函数，与过程无关，所以利用这种过程求出的熵差是原过程的状态1、2之间的熵差。 [ B ]7、理想气经历如图所示的abc 准静态过程，则该系统对外做功A ，从外界吸收的热量Q 和内能的增量E 的正负情况
A ．E>0,Q>0,A<0 B. E>0,Q>0,A>0 C. E>0,Q<0,A<0 D. E<0,Q<0,A>0
解：①ab 是等容过程，因此在这个过程中系统与外界之间没有做功。在bc 过程中，系统体积增加对外做功，故A>0。
②理想气体的内能是温度的单值函数，其等温线在p-V 图上是双曲线，且温度愈高每条等温线离开p 轴、V 轴就愈远。图中c 点、a 点处于不同的等温线上，因为0c a T T ->，所以0E ?>
[ D ]8、甲说：由热力学第一定律可证，任何能等于1。乙说：热力学第二定律可表示为效率等于100％的热机不可能制成。丙说：第一定律可证明任何可逆热机的效率都等于1-21
T T 。丁说：由热力学第一定律可证明理想气体可逆卡诺热机的循环效率等于1-
21
T T 。
以上说法正确的是
A.甲、乙、丙、丁全对
B. 甲、乙、丙、丁全错
C. 甲、乙、丁对，丙错
D. 乙、丁对，甲、丙错
解：效率100%的热机不违反热力学第一定律，由此可否定A 、C 两项。显然乙是正确的，又热力学第一定律，的一般热机效率21
1Q Q η=-
，而可逆卡诺循环中有：
221
1
Q T Q T =
则丁正确
[ A ]9、一绝热容器被隔板分成两半，一半真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后，则
A. 温度不变，熵增加
B. 温度升高，熵增加
C.温度降低，熵增加
D. 温度不变，熵不变
解：对温度变化有 ①理想气体的内能(),;2
M i
E RT E E T μ=
=
②依题意Q=0，A=0，根据0Q E A E =?+?=可知，
[ C ]10.两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能 A 、相同 B 、不同 C 、可以相同也可以不同 解：由
i E vR T =知，不同气体自由度数不同
、填空题（每空5分，共25分。)
1、水的定压比热为 K J/g 2.4?．有1 kg 的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示．已知在通电使水从30 ℃升高到80 ℃的过程中，电流作功为 4.2×105 J ，那么过程中系统从外界
吸收的热量Q =__－2.1×105 J ______．
解：如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 Q ′=ΔE +W ′= mc (T 2－T 1) 可知 ΔE = mc (T 2－T 1) －W ′ 现在通电使水经历等压升温过程，则应有 ∵ Q =ΔE +W ′－W 电 ∴ Q = mc (T 2－T 1) －W 电 =－2.1×105 J 2.写出下列表达式的含义：
()2
1
v v f v dv ?表示：速率分布在v 1→v 2内的分子数占总分子数的百分率。或说任一分子速
率恰在v 1→v 2区间隔的几率；
()20
v f v dv ∞
?表示：在平衡态下，大量分子热运动速率平方的平均值；
3.一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算．氩气的定体比 热c V
=0.314 k J ·kg -1·K -1，则氩原子的质量m =__6.59×10 -26 kg ________．(波尔兹曼常量k =1.38
×10-23
J / K)
4.理想气体分子的最慨然速率p v 的物理意义是 该理想气体大多数分子所处在的速率 。
5. 氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，它们的质量比()()
e H H 2M M 和内能比()()
e H H 2E E 为
5/3 ．（将氢气视为刚性双原子分子气体）
I
解：由 pV =
()()mol
22H H M M RT 和pV =()()mol
e H e H M M RT 得 ()()
e H H 2M M =
()()mol
mol 2e H H M M =4
2=
2
1 ．
由 E (H 2)= ()
()mol 22H H M M 2
5
RT 和RT
M M E 2
3)He ()
He ()He (mol =
得 ()()
e 2H E H E =
()()()()mol
mol 22e H /He 3H /H 5M M M M
∵
()()m
o l
22H M H M =
()()mol
e H M e H M (p 、V 、T 均相同)， ∴ ()()
e H E H E 2=35
．
三、计算题（要求写出主要计算步骤及结果,每小题10分，共30分。)
已知气体在状态A 的温度为TA ＝300 K ，求
(1) 气体在状态B 、C 的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功；
(3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)． 解：由图，A p =300 Pa ，B p =C p =100 Pa ；A V =C V =13m ，B V =33m ． (1) C →A 为等体过程，据方程A p /A T =C p /C T
得 C T = A T ； C p / A p =100 K ．
B →
C 为等压过程，据方程B V /B T =C V /C T 得 B T =C T B V /C V =300 K ． (2) 各过程中气体所作的功分别为 A →B ：
)
)((2
11C B B A V V p p W -+=
=400 J ．
B →
C ： 2W = B p (C V －B V ) = 200 J ．
C →A ： 3W =0 (3) 整个循环过程中气体所作总功为 W W= 1W +2W +3W =200 J ． 因为循环过程气体内能增量为ΔE=0，因此该循环中气体总吸热
Q =W +ΔE =200 J ．
p (Pa)
V (m 3
)
1
3
100
200
300
2．有 2×10 3 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102 J ． (1) 试求气体的压强；
(2) 设分子总数为 5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度． (玻尔兹曼常量k ＝1.38×1023 J ·K 1) 解：(1) 设分子数为N .
据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V )kT 得 p = 2E / (iV ) = 1.35×105 Pa
(2) 由 kT N kT E
w
2
5
23=
得 ()21105.75/3-?==N E w J
又 kT
N
E 2
5=
得 T = 2 E / (5Nk )＝362k
3．气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda 循环过程如图所示．其中a －
b 、
c －
d 为等体过程，b －c 为等温过程，d －a 为等压过程．试求：
(1) d －a 过程中水蒸气作的功W da
(2) a －b 过程中水蒸气内能的增量
ab (3)
循环过程水蒸汽作的净功W
(4) 循环效率
(注：循环效率 ＝W /Q 1，W 为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013×105 Pa
解：水蒸汽的质量M ＝36×10-3 kg
水蒸汽的摩尔质量M mol ＝18×10-3
kg ，i = 6 (1) W da = p a (V a －V d )=－5.065×103 J (2) ΔE ab =(M /M mol )(i /2)R (T b －T a )
=(i /2)V a (p b － p a ) =3.039×104 J
(3) 914
)/(==
R
M M V p T mol a
b b K
bc W = (M /M mol )R b T ln(c V /b V ) =1.05×104 J
净功 W=bc W + da W =5.47×103 J （4）
Q1= ab Q + bc Q = ab E ? +bc W =4.09×104 J η=W/ Q1=13％
p (atm )
V (L)
、证明题（要求写出简要的文字说明及主要步骤，共15分。)
1.证明：若1mol
理想气体按V =的规律膨胀，则气体在该过程中的热熔可由下式
表示2
,m V m a C C TV
=-
解：因：2
m V V ==
，即 220m pV a C ==
则说明该理想气体变化过程n=2的多方过程，另外理想气体有 m p V R T = 则 ：
2
m a R
V T
=
有多方过程的热熔公式：
,,,11
n m v m v m n
R C C C n
n γ-=?
=-
--
又 n=2；则
2
,,,,1
n m V m V m V m m a R C C C R C n V T
=-
=-=-
-
热力学期末考卷(A)
2007-2008第二学期 2006级《工程热力学》（课程）期末试卷（A） 试卷来源：自拟送卷人：刘万福刘圣春校对人：刘圣春打印：乔凤云 一、判断并说明原因（共30分，每小题3分） 1．系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，宏观热力性质不随时间变化的状态。（） 2．没有容积变化的过程，就一定不对外作功。（） 3．孤立系统的熵与能量都是守恒的。（） 4．状态1和状态2之间的变化的任何过程中，不可逆过程熵的变化等于可逆过程熵的变化。（） 5．过冷度越大，蒸气压缩式制冷循环的制冷系数就越小。（） 6．热可以从低温物体传到高温物体。（）7．同温限间的可逆热机的效率一定大于不可逆热机的效率。（） 8．气体吸热一定膨胀作功。（） 9．流体在流道中作定熵流动时，各截面的滞止参数都相等。（） 10．饱和湿空气中的水蒸汽处于饱和状态，未饱和湿空气中的水蒸汽处于过热状态。（ ） 二、简答题（共25分，每小题5分） 1. 简述可逆过程与准静态过程之间的区别与联系。举例 说明自然界中哪些现象自发而不可逆。 2.压缩、升温、放热的过程，终态在p-v图和T-s图的哪个区域？
3.蒸汽压缩制冷循环装置主要由哪些设备组成？工质在各设备中进行的热力过程 是什么？有何特点？在T-s图上如何表示？ 4.渐缩喷管入口压力不变，当其背压降低时，喷管出口截面的流速及喷管流量是 如何变化的？并解释这种变化规律的原因。 5.湿空气相对湿度的意义是什么？它和湿空气的水蒸汽分压力有何关系？在其他 条件不变时，湿空气的干球温度改变对湿空气相对湿度有何影响？ 三、计算题（共45分） 1. 1kg空气由初态P1=5bar T1=340K，在开口系统中进行绝热膨胀，其容积变为原来的两倍(即：V2=2V1)，求（1）可逆绝热膨胀时终态压力P2和温度T2 ；轴功及熵、热力学能（内能）和焓的变化量。（2）绝热节流膨胀时终态压力、温度、轴功及熵、热力学能（内能）和焓的变化量。（3）将上述两过程表示在T-S图上（示意）。（已知空气的定压比热为1004 J/(kg·k)，绝热比k=1.4）（11分） 2. 某热机工作于T1=800K和T2=285K两个热源之间，q1=600kJ/kg，环境温度为285K，求：（11分） （1）热机为卡诺机时，循环的作功量及热效率 （2）若高温热源传热存在50K温差，绝热膨胀不可逆性引起熵增0.25kJ/kg.K，低温热源传热存在15K温差，这时循环作功量、热效率、孤立系熵增和作功能力损失。
工程热力学期末考试试题
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
大学物理热学复习提纲
期 末 复 习 理想气体状态方程 一、 理想气体：温度不太低，压强不太高的实际气体可视为理想气体。 宏观上,在任何情况下都符合玻-马、盖-吕、查理三定律的气体。 二、 三个实验定律：（1）玻—玛定律： pV = 常数 或 T = 常数 （2）盖.吕萨克定律：V T = 常数 或 p = 常数 （3）查理定律： T P = 常数 或 V = 常数 三、 理想气体状态参量： 体积(V )，压强(p )，温度(T ) ；内能(E )，焓(H )，熵(S )，摩尔数(ν ) 四、 理想气体分子模型： ①全同质点；②弹性碰撞；③除碰撞瞬间外无相互作用，忽略重力 五、 普遍适用 112212p V p V T T = ：状态变化中质量不变 阿佛伽德罗定律： p nkT = 六、 道尔顿分压定律： ● 混合气体的压强等于组成混合气体的各成分的分压强之和 ● （几种温度相同的气体混于同一容器中，各气体的平均平动动能相等） ● 12112212222()333 t t t p n n n n p p =++=++=++εεε
七、 关于p nkT =： 1. 是状态方程的微观式，大学物理中常用此式 2. 式中N N n V V ==d d ：气体的分子数密度，即单位体积内的分子数 3. R = 8.31 J/(mol·K) :普适气体常数 4. 23123 8.31 1.3810J K 6.0210A R k N --===???:玻耳兹曼常量 八、 关于压强p ： ● Γ：单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数（气体分子碰壁数） ● 压强p ：单位时间内气体(全部分子) ① 压强的定义体现了统计平均。 ② V x >0的分子占总分子的一半，或分子速度在某方向的分量平均值为0 ● （例如：在x 方向，有0x v =；在y 方向，有0y v =；在z 方向，有0z v =）这是机会均等的表现。 ③ 2 213x v v = 也是机会均等的表现。 ④ 22i ix x i n v v n =∑∑ 是统计平均的表现。 九、 1. 压强是相应的微观量：分子数密度和平动动能的统计平均。 ● 压强与分子数密度n 有关，与气体种类无关。 2. 温度是相应的微观量：平均平动能的统计平均值。 ● 温度是大量气体分子热运动的外在表现，实质就是反映了气体内部分子热运动的剧烈程度。
(A) 化工热力学期末试卷
化学化工学院《化工热力学》课程考试试题（A 卷） 2013-2014学年 第一学期 班级 时量120分钟 总分100分 考试形式：闭卷 一、填空题（24分，每空1.5分） 1、写出热力学基本方程式dU= ；dA = 。 2、几个重要的定义公式： A= ； H= ；G=__________。 3、对理想溶液，ΔH=_______，ΔS=________。 4、热力学第一定律的公式表述（用微分形式）： 。 5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln 11=γd x 。 6、化工热力学研究的主要方法包括： 、 、 。 7、以压缩因子表示的三参数对应态原理的关系式： 。 8、朗肯循环的改进的方法： 、 、 。 二、选择题（每个2分，共22分，每题只一个选择项是正确答案） 1、纯物质的第二virial 系数（ ） A 、仅是温度的函数 B 、是温度和压力的函数 C 、 是温度和体积的函数 D 、是任何两强度性质的函数 2、泡点的轨迹称为（ ） A 、饱和汽相线 B 、汽液共存线 C 、饱和液相线 3、等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随A 浓度的减小而减小，则B 的偏摩尔体积将随A 浓度的减小而（ ） A 、增加 B 、减小 C 、不变 D 、不一定 4、关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 （ ） A 、活度是相对逸度，校正浓度，有效浓度； B 、理想溶液活度等于其浓度。 C 、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。 D 、γi 是G E /RT 的偏摩尔量。 5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。 为混合物的逸度）） （； ； ； Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２ Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V (????).(????)(????).(=======11 6、关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（ ） A 、纯物质无偏摩尔量。 B 、T 与P 一定，偏摩尔性质就一定。
大学物理期末复习热学-第一章习题热力学系统的平衡态及状态方程.docx
热学：（10学时，29题） 第一章热力学系统的平衡态及状态方程 1. 在标准状态下，容积为10m x 10m x 3m的房间内空气的质量为多少千克？（空气的平 均摩尔质量是29 x 10_3kg/mol） 2. 截面积为S的粗细均匀的U形管，其中储有水银，高度如图所示。今将U形管的右侧 与大气相通，左侧上端封闭，其屮空气柱的温度为300K。若要使空气柱长度变为60cm,需加热到多少K?己知大气压强保持为75cmHgo 第2题 3. 在矿井入风巷道的某一截面处空气的压强p = 0.9xl05Pa,温度t= 17°C,流速v = 5m/s,该处 截面积S = 8m2,问每秒钟流经该处的空气的质量为多少千克？（已知空气的平均摩尔质量是28.9 x 10-3kg/mol） 4. 一篮球在室温为AC时打入空气，使其达到1,5atm，试计算： ⑴赛球时，篮球温度升高到30°C,这时球内的压强有多大？ （2）在球赛过程中，球被扎破了一个小洞，开始漏气，问当球赛结束后，篮球恢复到室温时，球内剩下的空气是原有空气的百分之几？（篮球体积不变，室内外均为latm）5. 深海潜水员要在四周都是水的压力下呼吸空气，因为在0.2MPa的分压强下的氧气是有 毒的所以在一定的水深以下必须使用特殊的气体混合物。已知海水的密度为p = 1.025 x 103kg/m3,试问： ⑴按照含氧21%的体积百分比计算，在什么深度下空气中氧的分压强等于0.2MPa? （2）在深水作业中使用含3%的氧和97%的氮（体积百分比）的气体混合物，在水深200m吋，这种气体混合物中氧的分压强是多少？ 6. 近代物理学中常用电子伏（eV）作为能量单位，试问在多高温度下分子的平均平动动能
工程热力学1期末试题+答案
图 1 图2 2012工程热力学Ⅰ考题（A ） 一、简答题（共30分） 1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆 循环。有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分） 2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K ，低温热源温度为300 K ，循环的热效率t η。现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分） 3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分） 二、计算题（共70分） 1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa 、温度20℃， 喷嘴内径为0.002m 时，射出水流温度20℃，压力100kPa ，流速1000m/s ，已知在200kPa 、20℃时，3 0.001002m /kg v =，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分） 2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m 3 ，比热容0.65kJ/(kg ·K)。若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃（室内温度），求此过程的熵产。（10分） 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比ε =10，压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。加热过程中气体吸热650kJ/kg 。假定比热容为定值，且c p =1.004kJ/（kg·K），κ =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K)，求工质 经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p 5 = p 1），画出循环T-s 图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分） 4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。
工程热力学期末考试试题
建筑环境与设备工程专业 一、选择题(每小题3分，共分) 1.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 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 ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt A.焓值增加 B.焓值减少 C.熵增加 D.熵减少 7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( C ) A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 8.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 9._________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 10.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 11 Q.闭口系能量方程为( D ) A. +△U+W=0 B.Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=0 12.气体常量Rr( A ) 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） 华东理工大学2010～2011学年第二学期 《热学》期末试卷A 2011年7月 开课学院：理学院 专业： 考试形式：闭卷 所需时间：120分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师 一、选择题（共28分，每小题4分） [01]1摩尔真实气体的范德瓦尔斯方程为2a p V b RT V ()()+ -=，那么1摩尔真实气体的实际活动空间是A V B V b C V b D V b 4()()()()/-++ （B ） [02]设某气体分子总数N ，分子速率分布函数f v ()，则速率处在速率间隔12v v ~间 的分子的平均速率为 （B ） 21 v v A vf v dv ()()? 2 2 11 v v v v B vf v dv f v dv ()()/()?? 21 v v C Nvf v dv ()()? 2 1 v v D v f v d v N ()()/? [03]两种不同的理想气体，若它们的方均根速率相等，则它们的 （A ） （A ）平均速率相等，最概然速率相等； （B ）平均速率相等，最概然速率不等； （C ）平均速率不等，最概然速率相等； （D ）平均速率不等，最概然速率不等； [04]压强为p ，体积为V 的水蒸气的内能为 （D ） 1 356 A pV B pV C pV D pV 2 2 2 2 () () () () [05]一定量理想气体的扩散情况与气体温度T ，压强p 的关系是 （C ） A T p (),,越高越大则扩散越快 B T p (),, 越低越大则扩散越快 C T p (),,越高越小则扩散越快 D T p (),, 越低越小则扩散越快 [06]卡诺定理指出，工作于两个一定温度的高、低热源之间的 （B ） （A ）一切热机效率相等 （B ）一切可逆机效率相等 （C ）一切不可逆机效率相等 （D ）一切不可逆机效率一定高于可逆机的效率 [07]真实气体经多孔塞节流膨胀后，其表现为 （C ） （A ）正节流效应（B ）负节流效应（C ）有可能正节流效应，也有可能负节流效应 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 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。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?=iso 0 S ?= 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 。 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。 云南师范大学2010——2011学年上学期统一考试 《热力学统计物理》试卷 学院 物电学院 专业 物理类班级学号姓名 考试方式：闭卷考试时量：120分钟试卷编 号：A卷 题号一二三四总分评卷 人 得分 一 判断题（每小题2分，共20分，请在括号内打“√”或打“×”） 1、（ ）热力学是研究热运动的微观理论，统计物理学是研究热运动 的宏观理论。 2、（ ）热力学平衡态与孤立系统的熵最小、微观粒子混乱度最小以 及微观状态数最少的分布对应。 3、（ ）在等温等压系统中自由能永不减小，可逆过程自由能不变， 不可逆过程自由能增加。 4、（ ）对平衡辐射而言，物体在任何频率处的面辐射强度与吸收因数 之比对所有物体相同，是频率和温度的普适函数。 5、（ ）处于孤立状态的单元二相系，如果两相热平衡条件未能满 足，能量将从高温相传到低温相去。 程中外界对系统所作的功等于粒子分布不变时由于能级改变而引起的的内能变化。 7、（ ）玻耳兹曼分布是玻耳兹曼系统中微观状态数最多的分布，出现的 概率最大，称为最概然分布。 8、（ ）在弱简并情况下，费米气体的附加内能为负，量子统计关联使费 米子间出现等效的吸引作用。 9、（ ）出现玻色-爱因斯坦凝聚现象时，玻色系统的内能、动量、压强 和熵均为零。 10、（ ）费米气体处在绝对零度时的费米能量、费米动量和费米简并压 强和熵均为零。 二 填空题（每空2分，共20分） 1、发生二级相变时两相化学势、化学势的一级偏导数 ，但化 学势的 级偏导数发生突变。 2、普适气体常数R与阿伏伽德罗常数N0和玻耳兹曼k之间的数学关系为 。 3、孤立系统平衡的稳定性条件表示为 和 。 4、如果采用对比变量，则范氏对比方程表示为 。 5、玻耳兹曼的墓志铭用数学关系表示为 。费米 分布表示为 。 6、绝对零度下自由电子气体的内能U（0）与费米能量μ（0）之间的数 学关系为。 7、 公式在 低频段与普朗克辐射曲线相符合。 三 简述题（每小题8分，共16分） 1、简述热力学第一定律和热力学第二定律；谈谈你对节约能源、低碳 生活以及可持续发展的认识。 2、简述玻色－爱因斯坦凝聚现象；谈谈玻色－爱因斯坦凝聚现象与气- 液相变之间的差别。 四 计算题（共44分） 积分公式： 一．是非题 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 11212-??? ? ??=（） 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10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。 （A ）全部水变成水蒸汽（B ）部分水变成水蒸汽 （C ）部分或全部水变成水蒸汽（D ）不能确定 5．（）过程是可逆过程。 （A ）.可以从终态回复到初态的（B ）.没有摩擦的 （C ）.没有摩擦的准静态过程（D ）.没有温差的 三．填空题（10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2．蒸汽的干度定义为_________。 3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度为__________。 4．理想气体的多变比热公式为_________ 5．采用Z 级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释（每题2分，共8分） 1．卡诺定理： 2．．理想气体 3．水蒸气的汽化潜热 5．含湿量 五简答题（8分） 1.证明绝热过程方程式 2.已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度，试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六．计算题（共54分） 1．质量为2kg 的某理想气体，在可逆多变过程中，压力从0.5MPa 降至0.1MPa ，温度从162℃降至27℃，作出膨胀功267kJ ，从外 界吸收热量66.8kJ 。试求该理想气体的定值比热容p c 和V c [kJ/(kg ·K)]，并将此多变过程表示在v p -图和s T -图上（图上先画出4个基本热力过程线）。（14分） 2．某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar ，t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20℃,试求：汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率（15分） 3．压气机产生压力为6bar ，流量为20kg/s 的压缩空气，已知压 气机进口状态1p =1bar ，1t =20℃，如为不可逆绝热压缩，实际 消耗功是理论轴功的1.15倍，求压气机出口温度2t 及实际消耗 功率P 。（已知：空气p c =1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)）。（15分） 4．一卡诺循环，已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ ，试求：（A ）循环的作功量。（B ）排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一．是非题（10分） 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二．选择题（10分） 1、B 2、A3、A4、A5、C 三．填空题（10分） 1、大于0，小于; 2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量 3、小，大，0 4、1 n v n c c n κ -= - 5、βi =（P Z+1/P 1）1/Z 四、名词解释（每题2分，共8分） 卡诺定理：1．所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等，与采用哪种工质无关。2．在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。 理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身的体积可以忽略，而分子间平均距离很大，分子间相互吸引力小到可以忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型。 水蒸气的汽化潜热：将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。 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、证明：据能量方程： 由于pv T R = ，代入上式得 即 或 热力学与统计物理 1. 下列关于状态函数的定义正确的是（ ）。 A ．系统的吉布斯函数是：pV TS U G +-= B ．系统的自由能是：TS U F += C ．系统的焓是：pV U H -= D ．系统的熵函数是：T Q S = 2. 以T 、p 为独立变量，特征函数为( )。 A .内能； B .焓； C .自由能； D .吉布斯函数。 3. 下列说法中正确的是（ ）。 A ．不可能把热量从高温物体传给低温物体而不引起其他变化； B ．功不可能全部转化为热而不引起其他变化； C ．不可能制造一部机器，在循环过程中把一重物升高而同时使一热库冷却； D ．可以从一热源吸收热量使它全部变成有用的功而不产生其他影响。 4. 要使一般气体满足经典极限条件，下面措施可行的是（ ）。 A .减小气体分子数密度； B .降低温度； C .选用分子质量小的气体分子； D .减小分子之间的距离。 5. 下列说法中正确的是（ ）。 A ．由费米子组成的费米系统，粒子分布不受泡利不相容原理约束； B ．由玻色子组成的玻色系统，粒子分布遵从泡利不相容原理； C ．系统宏观物理量是相应微观量的统计平均值； D ．系统各个可能的微观运动状态出现的概率是不相等的。 6. 正则分布是具有确定的（ ）的系统的分布函数。 A ．内能、体积、温度； B ．体积、粒子数、温度； C ．内能、体积、粒子数； D ．以上都不对。 二、填空题（共20分,每空2分） 1. 对于理想气体,在温度不变时,内能随体积的变化关系为=??? ????T V U 。 2. 在S 、V 不变的情形下，稳定平衡态的U 。 西南大学课程考核 《 热力学与统计物理 》课程模拟试题 【A 】卷 10、理想气体卡诺循环中的等温压缩过程，气体与温度为2T 的低温热源保持热接触，由状态),,(233T V P III 等温压缩而达状态),,(244T V P IV ，在这过程中气体放出的热量=2Q 二、选择题：（共5题，每题3分，共15分） 1、下列说法正确的是（ ） A 、根据微观粒子的全同性原理， 简并的玻色气体和费米气体性质是相似的。 B 、在平衡辐射中，光子气体中光子数是守恒的。 C 、在绝对零度时，玻色凝聚体的动量和能量都为零，但熵不为0。 D 、金属原子内的电子对气体的热容量贡献很大。 2、要使一般气体满足经典极限条件，下面措施可行的是（ ）。 A 、减小气体分子数密度； B 、降低温度； C 、选用分子质量小的气体分子； D 、减小分子之间的距离。 3、下列关于系综理论中三种分布特点正确的是（ ）。 A ．系统如果是具有确定的粒子数、体积和温度，可确定为巨正则分布； B ．系统如果是具有确定的粒子数、温度和化学势 ，可确定为正则分布； C ．系统如果是具有确定的粒子数、体积和能量，可确定为微正则分布； D ．可以与大热源交换能量与粒子系统分布函数为正则分布。 4、下列各式中不正确的是（ ） A 、,T P H n μ???= ???? B 、,T V F n μ???= ???? C 、,S V U n μ???= ???? D 、,T P G n μ??? = ???? 5、依次根据下列的相图判断相变的类型（ ） N V T N T μ N V E 西南大学课程考核 A、1级相变，2级相变，2级相变，2级相变 B、1级相变，2级相变，1级相变，2级相变 C、2级相变，1级相变，2级相变，1级相变 D、2级相变，2级相变，1级相变，1级相变 三、名词解释：（共4题，每题3分，共12分） 1、系综 2、最大功原理 一．是非题三．填空题（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。（） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（）2．蒸汽的干度定义为_________。 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。（）3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度 为__________。 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 T 2 p 2 k 1 k （） 4．理想气体的多变比热公式为_________ 5．采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释（每题 2 分，共8 分） T 1 p 1 1．卡诺定理： 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x 1（） 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t d 、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10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。 （A）全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽2．．理想气体 3．水蒸气的汽化潜热 5．含湿量 五简答题（8 分） t t wet 、温度，试用H d —图定性的 d 1.证明绝热过程方程式 2.已知房间内湿空气的 确定湿空气状态。 六．计算题（共54 分） 1．质量为2kg 的某理想气体，在可逆多变过程中，压力从0.5MPa 降至0.1MPa，温度从162℃降至27℃，作出膨胀功267kJ，从外界吸收热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容c p 和c V p v 图和T s 图上 [kJ/(kg·K)]，并将此多变过程表示在 （图上先画出 4 个基本热力过程线）。（14 分） 2．某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar，t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20℃,试求：汽轮机的实际功量、 理想功量、相对内效率（15 分） 3．压气机产生压力为6bar，流量为20kg/s 的压缩空气，已知压气机进口状态 p =1bar，t1 =20℃，如为不可逆绝热压缩，实际消耗功是理论轴功的 1.15 倍，求1 c 压气机出口温度t2 及实际消耗功率P。（已知：空气 p =1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)）。（15 分） 《热学》期末考试试题 一、选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代 号写在题干前面的括号内。每小题3分，共30分。) 则它们 A．温度相同，压强相同 B．温度、压强均不相同 C．温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 D．温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 解：①分子平均平动动能 3 2 tk kT ε-=，依题意，两种气体温度相同。 ②有理想气体状态方程pV=M RT μ ，得气体密度 p RT μ ρ =，依题意， 1 p μ ∞ [ A ]2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子密度之比为:: A B C n n n=4:2:1，方 ，则其压强之比为:: A B C p p p 为 A.1:2:4 B.4:2:1 C.1:1:1 D.4:1:1/4 解：①p nkT =；②依题意，::1:4:16 A B C T T T= [ C ]3、按照麦克斯韦分子速率分布定律具有最概然速率的分子，其动能为 A．1/2kT B.3/2kT C.kT D.3/2RT 解：①最概然速率 p v= p v的分子的动能是：2 112 22 f p f f kT m v m kT m == [ A ]4、有A、B两容积不同的容器，A中装有单原子理想气体，B中装有双原子理想气体。 若两种气体的压强相同，则这两种气体的单位体积内的内能 A B E E V V ???? ? ? ???? 和的关系为 A． A B E E V V ???? < ? ? ???? B. A B E E V V ???? > ? ? ???? C. A B E E V V ???? = ? ? ???? D.无法判断 解：根据内能公式 2 M i E RT μ =与理想气体状态方程 M pV RT μ =求 E V [ D ]5、关于可逆过程和不可逆过程的判断： （1）可逆热力学过程一定是准静态过程 （2）准静态过程一定是可逆过程 （3）不可逆过程能就是不能向相反方向进行的过程 （4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程 以上4种判断正确的是 大学物理热学试题题库及答案 一、选择题：（每题3分） 1、在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为 (A) 3 p1．(B) 4 p1． (C) 5 p1．(D) 6 p1．［］ 2、若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) pV / m．(B) pV / (kT)． (C) pV / (RT)．(D) pV / (mT)．［］ 3、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为： (A) (1/16) kg．(B) 0.8 kg． (C) 1.6 kg．(D) 3.2 kg．［］ 4、在标准状态下，任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于 (A) 6.02×1023．(B)6.02×1021． (C) 2.69×1025(D)2.69×1023． (玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K-1 ) ［］ 5、一定量某理想气体按pV2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高．(B) 将降低． (C) 不变．(D)升高还是降低，不能确定．［］ 6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是： (A) p1> p2．(B) p1< p2． (C) p1＝p2．(D)不确定的．［］ 7、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ (A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强． (B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度． (C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大．［］ 8、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ (A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强． (B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度． 一.就是非题 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 11212-??? ? ??=() 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,则工质熵的变化就是一样的。() 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、流动功与技术功都就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 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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)与(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能就是()。 (A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽 (C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定 5.()过程就是可逆过程。 (A)、可以从终态回复到初态的(B)、没有摩擦的 (C)、没有摩擦的准静态过程(D)、没有温差的 三.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)工程热力学期末试卷及答案
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