热力学十套题(1)

一、 填空题（每空1分，共20分）

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pV?48KPa，大气压力pb?0.102MPa，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： 、 、 、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越 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 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。

10．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。

二、选择题(每题2分,计20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．P V = R T描述了（ ）的变化规律。

（A）任何气体准静态过程中 （B）理想气体任意过程中 （C）理想气体热力平衡状态 （D）任何气体热力平衡状态

3．某制冷机在热源T1= 300 K，及冷源T2= 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 4．系统的总储存能为（ ）。

（A）U （B）U + p V

1122mcmc（C）U + 2 +m g z （D）U + p V + 2 +m g z

5．卡诺定理表明：所有工作于同温热源与同温泠源之间的一切热机的热效率为（ ）。 （A）都相等，可以采用任何循环

（B）不相等，以可逆热机的热效率为最高

（C）都相等，仅仅取决与热源和泠源的温度 （D）不相等，与所采用的工质有关系 6．通过叶轮轴对绝热刚性容器中的气体搅拌，其参数变化为（ ）。 （A）△U＞0，△T＞0，△P = 0，△S = 0 （B）△U＞0，△T＞0，△P＞ 0，△S ＞ 0 （C）△U＞0，△T = 0，△P＞ 0，△S = 0 （D）△U＞0，△T = 0，△P = 0，△S ＞ 0 7．卡诺循环热效率只与（ ）有关。

（A） 恒温热源与恒温冷源的温差 （B）恒温热源与恒温冷源的温度

（C）吸热过程中的吸热量Q1 （D）每循环中的净功W

8．熵变计算式△S = cv LN(T2 / T1) + R LN(v2 / v1 )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 9．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

10．气体在充分压缩的扩压管的渐扩段（d f＞0）中，流速（ ）。 （A）等于临界流速 （B）等于当地音速

（C）小于当地音速 （D）大于当地音速 三、简答题（每题6分，共30分）

1、什么是道尔顿分压定率？

2、在水蒸气的T-S图上用面积表示出某压力下的汽化潜热。 3、以空气为例说明气体常数和通用气体常数之间的关系。 4、对于单位质量的理想气体，试推导：ds?CpdTdp。 ?RgTp5、写出范德瓦尔方程，并指出各参数的物理意义。 四、计算题（每题10分，共30分）

1、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定

在某一位置上，气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的0.01m3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空气，其压力为0.1MPa。去除销钉，放松活塞任其自由移动，最后两侧达到平衡。设空气的比热容为定值。试计算：1）平衡时的温度为多少？2）平衡时的压力为多少？3）两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值是多少？

2、如图为一烟气余热回收方案。设烟气比热容Cp=1.4kJ/(kg.K)，Cv=11.4kJ/(kg.K)。试求：1）烟气流经换热器时传给热机工质的热Q1； 2）热机放给大气的最小热量Q2； 3）热机输出的最大功W。 3、从锅炉采集的蒸气参数为p1=20bar, t1=300℃, h1=3019kJ/kg，流经汽轮机调节阀时发生节流，压力降为p2=18bar, 汽机的排汽压力为p3=1.5bar,此时饱和状态参数为h3′=465.11kJ/kg, h3″

=2693.6kJ/kg, 有节流阀

汽机排气的焓h3=2532kJ/kg, 若锅炉来气直接进入汽机作功时排出的焓 h3’=2512kJ/kg。

求①用h-s图表示节流的热力过程。 ②由于节流引起的干度变化。 二、

填空题（每空1分，共10分）

1.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_______。 2.在国际单位制中温度的单位是_______。

3.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_______。

4.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mH2_______mO2。

t2t25.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大，当t2>t1时，C0与Ct1的大小关系为

_______。

6.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi和摩尔质量Mi，则各组元气体的摩尔分数χ为_______。

7.由热力系与外界发生_______交换而引起的熵变化称为熵流。

8.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_______。 9.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受_______温度的限制。

10.燃气轮机装置定压加热循环的_______是决定循环热效率的唯一的条件。 二、判断题（每题2分，共10分）

i

1、总热力学能U是强度状态参数。 ( ) 2、气体升温的过程必为吸热过程。( )

3、未饱和湿空气的干球温度总是高于是球温度。( ) 4、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。( ) 5、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。( ) 三、选择题(每题2分,计20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( ) 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.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( ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt

4.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( )可逆过程△S。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( ) A.变为饱和水 B.变为湿蒸汽 C.作功能力减小 D.温度不变 6.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( ) 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( ) 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( )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.闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程，吸热5KJ，对外作功10KJ，则错误的是( ) A.该过程的熵产大于零 B.该过程的熵流大于零 C.理想气体的熵增加 D.理想气体的热力学能增加 10.公式△S=Cpln

T2p?Rrln2，不适用于( ) T1p1

B.理想气体的任意过程 D.理想气体的准平衡过程

A.任意工质的可逆过程 C.理想气体的可逆过程

三、简答题（每题5分，共30分） 1.平衡状态与稳定态有什么联系与区别?

2.能量方程q=△u+w和q=Cv△T+pdv的适用条件有何不同?

1?23.夏天，自行车在被太阳晒得很热的马路上行驶时，为什么容易引起轮胎爆破? 4.不可逆过程熵的变化如何计算?

5.在工程实际中，常引用哪些参数来表示因摩擦对喷管流动的影响?它们之间有何关系? 6.什么是稳定流动

四、计算题（每题10分，共30分）

1. m=1.5kg空气按可逆定温过程由初态T1=328K,P1=0.25×106Pa变化到终态P2=0.15×106Pa，空气的Rr=0.287KJ/(kg·k)，试求此定温过程的Q、W、△U、△H。

2. 空气在渐缩喷管进口截面上的压力P1=1.5×106Pa，比体积V1=0.065m3/kg，VC1≈0；喷管出口截面上的压力P2=0.8×106Pa出口截面积A2=14cm2；设空气的Rr=287J/(kg·k)，比热容比K=1.4。

试求：(1)喷管出口截面上的比体积V2，温度T2 (2)空气流经出口截面时的速度VC2

3. 某燃气轮机排气1.20kg/s，温度为T1=576K,定压排入温度T0=283K的环境；设排气的Cp=1.021KJ/(kg·k)。试求每小时燃气轮机的排气热量中的有效能和无效能。

一、填空题（20分，1分/空）

1、工程热力学是研究 能与 能相互转换规律的一门学科。

2、理想气体的热力学能、焓、比定压热熔，比定容热熔仅仅是 单值函数。 3、300k对应的摄氏温度为

4、初、终态相同的可逆过程较不可逆过程的熵变 。 5、马赫数是 与 之比。

6、不等温的传热过程必有熵 。

7、绝热节流的 效应称为焦耳汤姆逊效应。 8、Ma=1的流动称为 流动。

9、湿空气中的水蒸气处于 状态或处于 状态。 10、压缩因子z反映 气体与 气体的偏差程度。

11、水蒸气的汽化潜热在低温时较 ，在高温时较 ，在临界温度为 。 12、按热力学系统与外界有无质量交换，可把热力系分为 和 两大类。

13、测得容器的真空度pV?48KPa，大气压力pb?0.102MPa，则容器内的绝对压力为 。