热工学习题1(1-4章)答案
工程热力学与传热学习题一（1-4章）
一、单项选择题 （在每小题列出的四个选项中只有一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._________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( )
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( )
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.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。( )
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( )
A.定压
B.定温
C.定容
D.绝热
7.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( )
A. d h=－vdp
B.dh=vdp
C.dh=－pdv
D.dh=pdv
8.活塞式压气机的余隙容积增大使( )
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
9.饱和湿空气的相对湿度（ ）
A ．?>1 B. ?=1 C. ?<1 D.0
10.湿空气的焓h 为（ ）
A ．1kg 湿空气的焓B. 1m 3湿空气的焓C. 1kg 干空气与1kg 水蒸汽焓之和D.1kg 干空气的焓与1kg 干空气中所含水蒸汽的焓之和
11.水蒸汽h －s 图上的定压线( )
A.在湿蒸汽区为直线
B.在过热蒸汽区为直线
C.在湿蒸汽区为曲线
12.同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1 A ．定温压缩 B.绝热压缩 C.多变压缩（ 1 13.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（ ）。 A ．0),,(=T F υρ B.0),,(=p F υρ C.0),,(=p T F ρ 14.在T-s 图上，经过同一状态点的理想气体等压过程线斜率的绝对值比等容过程线斜率的绝对值（ ） A ．大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 15.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 A ．提高 B.下降 C.不变 16. 理想气体等温过程的技术功为（ ） A ． 21h h - B. 0 C.2 111ln p p p υ D. )(21p p -υ 17.一理想气体其初始温度为 1373K ，经定容放热后其出口温度为 443K ，该理想气体初终态压力值比为（ ） A ．3.1 倍B. 6.47 倍 C.0.323 倍 D. 2.864 倍 二、判断题 （正确“√”错误“×”，填在题后的括号内。） 1.热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的。 （√） 2.理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。 (×) 3.因为不可逆过程不可能 T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。 (×) 4.水蒸汽绝热膨胀过程中的技术功T c h w p t ?-=?-=。 (×) 5.水蒸气在定温过程前后温度不变（0=?T ），其内能也不变。(×) 6.沸腾状态的水总是烫手的。 (×) 7.绝热过程一定是定熵过程。 (×) 8.系统从外界吸收热量，温度一定升高。(×) 9.平衡状态不一定是均匀状态。 （√） 10.理想气体不可能进行吸热而降温的过程。 (×) 11.多变过程即任意过程。(×) 12. 热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆。（√） 三、填空题 1.理想气体在一热力过程中，其热力学能增加 50J ，同时外界对系统做功为 100J 。则该热力系统传给外界的热量为 50 J 。 2.已知氧气在250K 时 p c =0.913 kJ/(kg·K)， v c =0.653 kJ/(kg·K)。则该气体的气体常数Rg = 0.26 kJ/(kg·K)。 3.氧气瓶中的氧气容积是 0.4m 3 ，氧气压力为 10MPa ，设氧气的内能为8100kJ ，则氧气的焓值为12100 kJ 4.当湿蒸汽的干度x ＝0 时，工质全部为 饱和水 。 5.稳定流动系统能量方程式vdp dh q -=δ的适用条件 任何工质的稳定流动，可逆过程 。 6. 露点是对应于湿空气中水蒸汽分压力下的 饱和 温度。 7. 一理想气体初始温度为 25 ℃，压力为 1Mpa ，经定容过程到达终态，这时压力为 2.5Mpa 其终态温度为 409.7 ℃ 四、计算题 1.某台压缩机输出的压缩空气，其表压力为p e =0.22MPa ，温度t =156℃，这时压缩空气为每小时流出3200m 3。设当地大气压p b =765mmHg ，求压缩空气的质量流量q m (kg/h)，以及标准状态体积流量q v0(m 3/h)。 解：压缩机出口处空气的温度T=t +273=(156+273)K=429K ，绝对压力 MPa MPa mmHg mmHg MPa p p p b e 322.06.750076522.0=+=+= 该状态下体积流量q v =3200m 3/h 。 将上述各值代入以流率形式表达的理想气体状态方程式。得出摩尔流量q n (mol/h) 330.322Pa 3200m /h 288.87610mol/h 8.3145J/(mol K)429K v n pq q RT ?===??? 由附表2查得空气的相对分子质量Mr=28.97，故摩尔质量M=28.97×103kg/mol ，空气的质量流量为 q m =M q n =28.97×10-3 kg/mol ×288.876×103mol/h =8368.76kg/h 标准状态体积流量为 q v0=22.4141×10-3 q n =22.4141310-3 m 3 ×288.8763103mol/h =6474.98 m 3/h 。 说明流动中的理想气体，在平衡状态同样可利用状态方程 2. 有 5kg 的空气，初态时T 1 =477K,P 1 =0.32Mpa ，经可逆定容加热，终温T 2 =600K.设空气为理想气体，求S H U ???,,过程功及过程热量（Rg =287J/( kg·K)，p c =1.005 kJ/( kg·K)） kJ kJ kJ/K 过程功为 0 ，过程热量 kJ 3. 空气初态为 p 1 =0.1MPa 、t 1 =20℃，经过二级活塞式压气机后，压力提高到 4.9MPa ，假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前提的各级压比；（2）生产1kg 压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。(Rg=0.287kJ/（kg·k ） ) kJ K kJ K