熱力學(xué)復(fù)習(xí)題

1、工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題匯總一 填空題1熱力系統(tǒng)：忽略家用電熱水器的表面散熱，取正在加熱不在使用的電熱水器為控制體，（不包括電加熱器），這是 系統(tǒng)，把電加熱器包括在研究對(duì)象內(nèi)，這是 系統(tǒng)，研究對(duì)象加入 ，構(gòu)成孤立系統(tǒng)。2熱力系統(tǒng)：盛滿熱水的真空保溫杯是 系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)在汽缸進(jìn)氣或排氣閥門打開時(shí)，是 系統(tǒng)。3過程判斷：熱力系統(tǒng)與外界在絕熱但存在摩擦力的情況下，在無(wú)限小壓差下緩慢的做功過程 準(zhǔn)靜態(tài)過程， 可逆過程。4過程判斷：熱量從溫度為100的熱源通過薄容器壁緩慢地傳遞給處于平衡狀態(tài)下的冰水混合物，此過程 準(zhǔn)靜態(tài)過程， 可逆過程，理由 5.通過攪拌器作功使水保持等溫的汽化過程，此過程為 ，理由為 。6.有

2、一剛性容器，被分成兩部分，一部分裝有氣體，一部分抽成真空，若真空部分裝有許多隔板，每抽去一塊隔板，讓氣體先恢復(fù)平衡再抽去下一塊，問此過程為 ，理由為 。7閉口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律表達(dá)式： ，穩(wěn)流開口系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式為： ；開口系統(tǒng)工質(zhì)跟外界交換的技術(shù)功包括 ，可逆過程技術(shù)功的計(jì)算式為： ；8 閉口容器內(nèi)的氣體從熱源吸收了100kJ的熱量，并對(duì)外膨脹作功消耗了40kJ，其中克服摩擦功5kJ，假設(shè)摩擦產(chǎn)生的耗散熱全部用于增加工質(zhì)的熱力學(xué)能，根據(jù)閉口系統(tǒng)能量守恒方程式，系統(tǒng)熱力學(xué)能增加量為 。9理想氣體是 ，工程上常用的空氣、燃?xì)夂蜔煔?理想氣體，水蒸氣 理想氣體。10一種確定的理想氣體，其

3、cp-cv 定值，cp/cv 定值，cp/cv隨 變化，其中cp-cv的含義是 ；工程上常用的空氣、燃?xì)?理想氣體，水蒸氣 理想氣體。11.過冷水的定壓汽化過程在p-v圖上可表示出五種狀態(tài)，分別為： 。12.實(shí)際氣體與理想氣體的偏離可用壓縮因子Z表示，理想氣體的Z等于 ，實(shí)際氣體的Z隨壓力的增高，呈現(xiàn) 的變化。13氣體在管道內(nèi)絕熱流動(dòng)，其滯止?fàn)顟B(tài)是指 ，此時(shí)的焓h0 = ；臨界壓力與 有關(guān)，工臨界流速 臨界聲速。14活塞式壓縮機(jī)中，因 的存在，使產(chǎn)氣量降低，但理論上對(duì)單位質(zhì)量氣體耗功影響。15活塞式內(nèi)燃機(jī)有三個(gè)循環(huán)特征性能參數(shù)，分別為 。16活塞式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)過程與燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)過程的主要區(qū)別可概

4、括為 。17剛性絕熱氣缸-活塞系統(tǒng)，B側(cè)設(shè)有電熱絲,判斷下列4種情況分別是什么熱力系統(tǒng).紅線內(nèi)黃線內(nèi)不包含電熱絲黃線內(nèi)包含電熱絲蘭線內(nèi)二、選擇題1. 某容器中氣體的表壓力為0.04MPa, 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1 MPa, 則該氣體的絕對(duì)壓力為（ ）：A 0.06 MPa B 0.04MPa C 0.14 Mpa2 容器中氣體的真空度為0.04MPa, 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1 MPa, 則該氣體的絕對(duì)壓力為（ ）。A 0.06 MPa B 0.04MPa C 0.14 Mpa3. 理想氣體在某一過程中吸入3100kJ的熱量， 同時(shí)內(nèi)能增加了150kJ，該過程是（ ）：A 膨脹過程， B 壓縮過程 C定

5、容過程4 理想氣體在某過程中吸入100kJ的熱量，對(duì)外輸出100kJ的功，此過程是（ ）。A壓縮過程 B 絕熱過程 C 定溫過程5. 一絕熱剛體容器用隔板分成兩部分，左邊盛有高壓理想氣體，右邊為真空，抽去隔板后，容器內(nèi)的氣體溫度將（ ）A 升高 B 降低 C不變6穩(wěn)流開口系統(tǒng)q=h+wt適用于（ ）A任何過程，任意工質(zhì)；B可逆過程，任意工質(zhì)；C 可逆過程、理想氣體7. q=h+wt適用于（）A穩(wěn)流開口系統(tǒng), B閉口系統(tǒng), C任意系統(tǒng), D非穩(wěn)流開口系統(tǒng)8q=h2-h1適用于（ ）。A壓氣機(jī), B換熱器, C 動(dòng)力機(jī), D 管道9下列能量方程式正確的有（ ）。 A q=u+pv, B q=u+(

6、pv), C q=h+w, D q=h+wt10理想氣體經(jīng)某可逆過程后，其u和h的變化量為0，此過程為（ ）；若s=0，則此過程為（ ）；如wt=0，過程為（ ）；若w=0，過程為（ ）。A定容過程， B定壓過程， C定溫過程， D絕熱過程11某理想氣體經(jīng)歷了一個(gè)內(nèi)能不變的熱力過程，則該過程中工質(zhì)的焓變（ ）A 大于零， B 等于零 C小于零12. 單位千克理想氣體可逆絕熱過程的技術(shù)功等于 A -h B u C h D -u 13. 對(duì)于理想氣體，下列各說(shuō)法是否正確（ ）A氣體吸熱后熵一定增大， B氣體吸熱后溫度一定升高，C氣體吸熱后熱力學(xué)能一定升高，D氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外作功,E氣體壓縮時(shí)一定

7、耗功;14. 某一閉口熱力系統(tǒng)，經(jīng)歷了一個(gè)可逆過程，熱力系對(duì)外做功20kJ, 外界對(duì)熱力系加熱5kJ，熱力系中工質(zhì)的熵變（ ） A 大于零 B 等于零 C 小于零15干飽和蒸汽被定熵壓縮將變?yōu)锳 飽和水 B 濕蒸汽 C 過熱蒸汽16有一卡諾熱機(jī)，當(dāng)它被作為制冷機(jī)使用時(shí)，兩熱源的溫差越大則制冷系數(shù)（ ）A 越大 B 越小 C 不變17有位發(fā)明家聲稱他設(shè)計(jì)了一種機(jī)器，當(dāng)這臺(tái)機(jī)器完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，可以從單一熱源吸收1000kJ的熱，并輸出1200kJ的功，這臺(tái)熱機(jī)（ ）。 A 既不違反第一定律，也不違反第二定律； B 違反了第一定律和第二定律；C 違反了第一定律； D 違反了第二定律三、判斷對(duì)錯(cuò)，并說(shuō)

8、明理由1系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定的熱力系統(tǒng)一定是閉口系統(tǒng)；2絕熱系統(tǒng)是既無(wú)質(zhì)量交換，又無(wú)能量交換的熱力系統(tǒng)；3開口系統(tǒng)中系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換，而物質(zhì)與能量不可分割，所以開口系統(tǒng)不可能是絕熱系統(tǒng)。4工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)過程恢復(fù)到原狀態(tài)后，整個(gè)循環(huán)中從外界得到的凈熱量大于對(duì)外作的凈功； 520的蒸汽緩慢加熱0的冰，使其融化為0的水，其過程為準(zhǔn)靜態(tài)過程；6開口系統(tǒng)中，隨工質(zhì)壓力的升高，系統(tǒng)輸出的技術(shù)功為正值；8能量方程適用于一切工質(zhì)、一切過程和任意熱力系統(tǒng)； 9對(duì)于理想氣體的任何一種過程和都適用；10理想氣體的都只是溫度的單值函數(shù)；11當(dāng)時(shí)實(shí)際氣體的壓縮因子時(shí)，說(shuō)明實(shí)際氣體的可壓縮性比理想氣體小；12邁耶公式

9、也適用于高壓水蒸氣；13水的汽化潛熱是不隨壓力變化的常數(shù)； 14對(duì)于濕飽和蒸汽構(gòu)成的閉口系統(tǒng)，其熱力學(xué)狀態(tài)可以由飽和溫度和飽和壓力唯一確定；15水泵作功過程相當(dāng)于穩(wěn)流開口系統(tǒng)的定容過程；16絕熱過程即定熵過程；17工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)；19工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)；20. 系統(tǒng)若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài)，則不可逆途徑的S必大于可逆途徑的S；21. 在兩個(gè)熱源間工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率大小與可逆循環(huán)的種類無(wú)關(guān)，與工質(zhì)的特性無(wú)關(guān)；22循環(huán)凈功愈大則循環(huán)熱效率愈高;23當(dāng)時(shí)實(shí)際氣體的壓縮因子時(shí)，說(shuō)明實(shí)際氣體的可壓縮性比理想氣體?。?4縮放噴管是隨流速增加，壓力下降，馬赫數(shù)從大于1降到

10、小于1的過程；25. 若縮放噴管進(jìn)口截面上工質(zhì)的參數(shù)不變，提高背壓，則流經(jīng)噴管的工質(zhì)流量必然下降；26.絕熱節(jié)流后氣體的焓不變，因此其溫度也不變；27.絕熱節(jié)流過程是等焓過程；28.絕熱節(jié)流后氣體的焓不變，壓力下降，熵增大；29壓氣機(jī)的余隙容積使產(chǎn)氣量下降，生產(chǎn)單位千克高壓氣體的理論耗功量也增加；30壓氣機(jī)余隙容積不會(huì)使產(chǎn)氣量下降，但生產(chǎn)單位千克高壓氣體的耗功量增加；31對(duì)于單級(jí)活塞式壓氣機(jī)，余隙容積的存在具有不利影響，主要是降低了壓氣機(jī)的產(chǎn)氣量，同時(shí)增加了耗功量；32在壓縮比相同、吸熱量相同時(shí)，活塞式內(nèi)燃機(jī)的三種理想循環(huán)的熱效率具有如下關(guān)系：定壓加熱熱效率>混合加熱（定容加熱定壓加熱）

11、的熱效率>定容加熱熱效率；33對(duì)簡(jiǎn)單蒸汽動(dòng)力循環(huán)，提高蒸汽的初溫和冷凝器內(nèi)的真空度都可提高循環(huán)熱效率，而提高蒸汽的初壓不一定能夠提高循環(huán)的熱效率；采用再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)的機(jī)組熱效率則總大于簡(jiǎn)單蒸汽動(dòng)力循環(huán)的熱效率；34壓縮空氣制冷循環(huán)的制冷效率為，其中為循環(huán)增壓比，當(dāng)增加時(shí)，減少，單位質(zhì)量工質(zhì)的制冷量也減??；四、判斷題1下列各說(shuō)法是否正確？(1) 氣體吸熱后熱力學(xué)能一定升高 （ ）(2) 絕熱過程即定熵過程 （ ）(3) 循環(huán)凈功Wnet愈大，則循環(huán)效率越高 （ ） (4) 一杯溫度等于環(huán)境溫度的水沒有火用值 （ ） （5）家用空調(diào)一般采用壓縮空氣制冷循環(huán) （ ）2工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)，d

12、s>0, q/Tr<03氣流速度是超聲速時(shí)，可選取縮放管作為噴管4水蒸氣的汽化潛熱是常數(shù)5. u是1千克工質(zhì)流進(jìn)開口系統(tǒng)時(shí)所攜帶的能量 （ ）6. 開口系統(tǒng)的技術(shù)功 wt= （ ）7. 絕熱過程一定是定熵過程 （ ）8. 理想氣體熱力學(xué)能、焓和熵都是溫度的單值函數(shù) （ ）9. 不可逆絕熱過程的熵產(chǎn)等于零 （ ）10. 水蒸汽的汽化潛熱是常數(shù) （ ）11. 工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)其ds>0 （ ）12. 熱量不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳至高溫物體 （ ）13. 壓氣機(jī)的產(chǎn)氣壓力一般在0.1 MPa0.3 MPa之間 （ ）14. 當(dāng)氣流速度是亞聲速時(shí)，可選取縮放管作為噴管

13、（ ）15. 同條件下有摩阻的噴管出口流速比無(wú)摩阻的噴管出口流速低 （ ）16. 同條件下有摩阻的噴管工質(zhì)出口焓比無(wú)摩阻的噴管出口焓低 （ ）17. 同條件下有摩阻的噴管工質(zhì)的滯止焓等于無(wú)摩阻的噴管滯止焓 （ ）五、簡(jiǎn)答題1描述準(zhǔn)平衡過程和可逆過程的概念，說(shuō)明兩種過程的異同。2穩(wěn)流開口系統(tǒng)能量方程式，技術(shù)功表達(dá)式，及體積功、技術(shù)功和流動(dòng)功三者的關(guān)系。3寫出符合下列條件的穩(wěn)流開口系統(tǒng)的能量方程式：（1）絕熱條件下蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的做功過程；（2）工質(zhì)流經(jīng)換熱器的熱交換過程4理想氣體的定義5某一理性氣體從初態(tài)（）經(jīng)過一可逆過程后到達(dá)終態(tài)（），寫出其熵變公式，要求至少兩個(gè)計(jì)算方法，設(shè)比熱容為定值。若為

14、不可逆過程，熵變公式是否變化？6寫出判斷不可逆的熱力循環(huán)和不可逆熱力過程的數(shù)學(xué)表達(dá)式；7. 寫出孤立系統(tǒng)熵增原理表達(dá)式，并指出孤立系統(tǒng)熵增大的原因。8. 邁耶公式Cp-Cv=Rg,是否適用于動(dòng)力工程中應(yīng)用的高壓水蒸汽？是否適用于地球大氣中的水蒸汽，為什么？9. 水的汽化潛熱是否是常數(shù)，有什么變化規(guī)律？10. 描繪理想氣體的熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)中，哪些參數(shù)僅是溫度的單值函數(shù)，哪些是兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)的函數(shù)，11把理想氣體熱力過程表示在P-V圖和T-s圖上，確定多變指數(shù)n的范圍（要求給出四個(gè)基本過程）；a.工質(zhì)膨脹、降溫且放熱；b.工質(zhì)吸熱、升溫且降壓過程12. 有一個(gè)由一臺(tái)熱機(jī)、高低溫?zé)嵩础⒐υ吹冉M成的孤立

15、系統(tǒng)，熱機(jī)的高溫?zé)嵩碖，低溫?zé)嵩碖，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次?000kJ的熱量，對(duì)外輸出600kJ的功，求此孤立系統(tǒng)的熵增。13圖中容器為剛性容器，現(xiàn)將容器分成兩部分，一部分裝氣體，一部分抽真空；中間是隔板，若突然抽去隔板，氣體是否作功？若每抽去一塊隔板讓氣體先恢復(fù)平衡在抽去下一塊隔板，氣體是否作功？上述兩種情況從初態(tài)變化到終態(tài)，其過程是否可以在p-v 圖上表示，分別是什么過程？14.在P-v圖上，畫出理想氣體某一多變過程的膨脹功、技術(shù)功和傳熱量。15.在T-s圖上畫出蒸汽單級(jí)壓縮式制冷循環(huán)，然后轉(zhuǎn)換到lgp-h圖上，并分析說(shuō)明實(shí)際壓縮過程對(duì)制冷效率的影響。16. 指出下列過程的適用條件（a），（b

16、），（c），（d）17分析說(shuō)明提高初溫和初壓對(duì)提高朗肯循環(huán)效率的影響。18. 壓氣機(jī)采用兩級(jí)壓縮中間冷卻有什么優(yōu)缺點(diǎn)？19已知一活塞式內(nèi)燃機(jī)的三個(gè)循環(huán)特性參數(shù)，試推導(dǎo)混合加熱理想循環(huán)的熱效率（要畫出p-v和T-s圖）。20.已知一活塞式內(nèi)燃機(jī)的三個(gè)循環(huán)特性參數(shù)，試推導(dǎo)定壓加熱理想循環(huán)的熱效率（要畫出p-v和T-s圖）。21.比較在初態(tài)、增壓比相同的情況下壓氣機(jī)三種壓縮過程（絕熱、多變及定溫）的耗功量及終態(tài)溫度的大小22.什么是濕空氣的相對(duì)含濕量及含濕量？相對(duì)濕度越大，含濕量越高，這樣的說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？六、計(jì)算題熱力學(xué)第一定律1. 1kg空氣首先從95kPa和17oC的狀態(tài)定容吸熱到380kP

17、a， 然后經(jīng)歷一個(gè)定熵膨脹過程到95kPa，最后回到初態(tài)。求循環(huán)凈功和熱效率。已知空氣k=1.4。2.某理想氣體初態(tài)時(shí)kPa，m3，經(jīng)過熱膨脹過程，終態(tài)的kPa，m3，過程中焓值變化kJ。已知該氣體的定容比熱容kJ/(kgK)，且為定值，試求：（1）氣體常數(shù)Rg，（2）定容比熱容cv，（3）3.一剛性容器內(nèi)裝有2kg理想氣體，定容下吸熱量kJ，同時(shí)輸入攪拌功468.3 kJ。該過程中氣體的平均比熱容 J/(kgK)， J/(kgK)。已知初態(tài)溫度t1=280 oC，求：（1）終態(tài)溫度t2,；（2）熱力學(xué)能、焓和熵的變化、。熱力學(xué)第二定律1. 某熱機(jī)工作于，的兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g，試問下列幾種情況能

18、否實(shí)現(xiàn)？是否是可逆循環(huán)？（1）， （2），；（3），。2. 有一循環(huán)裝置，工作在800K和300K的熱源之間。若與高溫?zé)嵩磽Q熱3000kJ,與外界交換功2400kJ,試判斷該裝置能否成為熱機(jī)？能否成為制冷機(jī)？3. 設(shè)工質(zhì)在1000K的恒溫?zé)嵩春?00K的恒溫冷源間工作，工質(zhì)從熱源吸熱和向冷源放熱都存在50K的溫差。（1）計(jì)算循環(huán)熱效率；（2）設(shè)環(huán)境溫度280K，求熱源每供給1000kJ熱量時(shí)，兩處不可逆?zhèn)鳠岬挠杏媚軗p失I1和 I2，及總有用能損失。4有一臺(tái)多熱源熱機(jī)，熱源A溫度1000K，放出750 kJ熱量，熱源B溫度800K，放出480 kJ熱量，熱源C溫度300K，吸收510kJ的熱量，

19、環(huán)境溫度290K,試判斷該熱機(jī)能否實(shí)現(xiàn)？若能實(shí)現(xiàn)是否是可逆熱機(jī)？若不可逆，熱機(jī)效率是多少？最大有用能損失多少？壓氣機(jī)1. 2kg空氣從初態(tài)為MPa，經(jīng)過2級(jí)壓縮，中間冷卻系統(tǒng)后，壓力提高到2.5MPa。若空氣進(jìn)入兩級(jí)氣缸的溫度相同，且各級(jí)壓縮過程的多變指數(shù)均為1.3，空氣的。求（1）最佳的中間壓力？（2）各級(jí)排氣壓力？（3）生產(chǎn)2kg質(zhì)量的壓縮空氣所消耗的理論功？（4）各級(jí)氣缸的排氣溫度？2.已知某壓氣機(jī)，當(dāng)存在余隙容積時(shí)的工作過程如圖所示，求排氣量和1kg氣體的理論耗功量。壓氣機(jī)工作過程3. 空氣初態(tài)為MPa，經(jīng)3級(jí)壓縮機(jī)壓縮后，壓力提高到12.5MPa。若空氣進(jìn)入各級(jí)氣缸的溫度相同，且各級(jí)

20、壓縮過程的多變指數(shù)均為1.3，求（1）最佳的中間壓力？（2）各級(jí)排氣壓力？（3）生產(chǎn)1kg質(zhì)量的壓縮空氣所消耗的理論功？（4）各級(jí)氣缸的排氣溫度？噴管與擴(kuò)壓管1已測(cè)得噴管某一截面空氣的壓力為0.5 MPa，溫度800K,流速600m/s,設(shè)空氣的，求滯止溫度和滯止壓力。2出口截面面積A2=10cm2的減縮噴管，設(shè)空氣初速度可忽略，初參數(shù)p1=2*106MPa, t1=27。當(dāng)噴管出口背壓 MPa時(shí)，求空氣經(jīng)噴管射出的速度，流量，出口截面的狀態(tài)參數(shù)v2、t2。設(shè)，臨界壓力比。3. 空氣進(jìn)入漸縮噴管時(shí)的初速為200m/s，初壓1MPa，初溫500。求噴管達(dá)到最大流量時(shí)出口截面的流速、壓力和溫度。燃?xì)鈩?dòng)力循環(huán)vP43121. 某內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行的是狄塞爾循環(huán)（定壓加熱理想循環(huán)），已知壓縮比，定壓預(yù)漲比，工質(zhì)為空氣，求：（1）畫出圖，（2）推導(dǎo)循環(huán)熱效率。2繪制汽油機(jī)的理論循環(huán)即定容加熱循環(huán)的P-v圖和T-s圖，推導(dǎo)汽油機(jī)定容加熱循環(huán)的熱效率與壓縮比之間的關(guān)系，并闡明該關(guān)系式的物理意義。3. 某內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行的是狄塞爾循環(huán)（定