工程熱力學參考試題及答案試卷

1、工程熱力學參考試題及答案3一選擇題（10分）1. dq=dh-vdp適用于 系統(tǒng)， 過程， 工質。CA任意，任意，任意 B. 閉口，任意，理想氣體C. 開口，可逆，任意 D. 閉口，可逆，任意2. 理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，溫度 。DA可能升高也可能降低 B. 升高C降低 D. 不變3. 如圖所示，以銅棒為系統(tǒng)進行分析：銅棒處于 狀態(tài)。BA平衡 B. 穩(wěn)定但不平衡C不穩(wěn)定 D. 平衡且穩(wěn)定4. 范德瓦爾狀態(tài)方程中，表示 修正系數(shù)。BA氣體分子體積修正系數(shù) B. 內壓力修正系數(shù)C分子之間作用力修正系數(shù) D分子之間斥力修正系數(shù)5. 壓力為p時，飽和水的熵為；干飽和蒸汽的熵為。當濕蒸汽的干度0<x

2、<1時，其熵為，則 。AA BC D二判斷題（10分）1. 機械能可完全轉化為熱能，而熱能卻不能完全轉化為機械能。（×）2. 系統(tǒng)經(jīng)歷不可逆過程后，熵一定增大。（×）3. 熱機的熱效率一定小于1。（）4. 水在濕蒸汽區(qū)發(fā)生定壓吸熱過程，溫度升高。（×）5. 若工質從同一初態(tài)，分別經(jīng)可逆和不可逆過程，到達同一終態(tài)且兩過程熱源相同，那么傳熱量也相同。（×）三簡答或畫圖分析題（30分）1.（7分）一閉口系統(tǒng)經(jīng)歷了一不可逆過程，已知終態(tài)熵小于初態(tài)熵，試分析此過程中熱量的變化。解：閉口系統(tǒng)無質量交換；不可逆過程：；所以，即，此過程為一放熱過程。2.（8分）在

3、T-s圖上定性標出n=1.2理想氣體的壓縮過程，并在圖上用面積表示和。（請寫明分析過程）解： 方法1 3.（7分）在P-V圖和T-S圖上表示郎肯循環(huán)，并計算郎肯循環(huán)的熱效率（忽略泵功）。解：汽輪機做功：；冷凝器中定壓放熱量：；水泵絕熱壓縮功耗：；鍋爐中的定壓吸熱量：鍋爐熱效率：，忽略泵功，。4.（8分）分析蒸氣壓縮制冷循環(huán)節(jié)流閥代替膨脹機的優(yōu)缺點。解：優(yōu)點：省掉膨脹機，設備簡化；膨脹閥開度，易調節(jié)蒸發(fā)溫度。缺點：損失功量（用膨脹機此部分功可回收）：；制冷量減少：，=面積a84ba-面積a864ba=面積8468四計算題（50分）1.（15分）某氣體在壓氣機中被壓縮，壓縮前氣體的參數(shù)是，壓縮后的

4、參數(shù)是，。設在壓縮過程中每公斤氣體的內能增加150，同時向外界放出熱量50，壓氣機每分鐘生產(chǎn)壓縮氣體10。試求：（1）壓縮過程中對每公斤氣體所作的壓縮功；（2）壓縮前后氣體焓的變化；（3）每生產(chǎn)1壓縮氣體所需的功；（4）帶動此壓氣機所需電動機的功率。解：（1）壓縮過程中對每公斤氣體所作的壓縮功：壓縮過程中，進排氣閥均關閉，取氣缸中的氣體為熱力系統(tǒng)（如上圖所示），由閉口系能量方程得（2）壓縮前后氣體焓的變化：（3）每生產(chǎn)1壓縮氣體所需的功：選取氣體的進出口、氣缸內壁及活塞所圍成的空間為熱力系統(tǒng)（如下圖所示），由開口系能量方程得：（4）帶動此壓氣機所需電動機的功率：2.（20分）一剛性絕熱容器用隔板分成兩部分，。A側有1空氣，B側為真空。抽去隔板，系統(tǒng)恢復平衡后，試求：（1）恢復平衡后系統(tǒng)溫度，壓力（空氣）；（2）抽去隔板前后系統(tǒng)熵變；（3）過程做功能力損失（）。解：（1）以剛性絕熱容器為系統(tǒng)進行分析，由熱力學第一定律得出： ，由于理想氣體熱力學能是溫度的單值函數(shù)，所以抽去隔板后，溫度不變，即。（2）抽去隔板后系統(tǒng)熵變：（3）過程做功能力損失：。3.（15分）封閉汽缸中理想氣體初態(tài)，經(jīng)過可逆多變膨脹過程變化到終態(tài)。已知該氣體的氣體常數(shù),比熱容為常數(shù)，試求：（1）氣體初終態(tài)的比容；（2）多變指數(shù)；（3）多變過程膨脹功和熱量；（4）判斷此過程是吸熱還是放熱過程。解：（1）12為可逆多