熱力學(xué)復(fù)習(xí)題

工程熱力學(xué)一、判斷題（判斷下列說(shuō)法與否對(duì)的，并闡明理由）1、閉口系與外界無(wú)物質(zhì)交換，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定，那么系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定的熱力系一定是閉口系統(tǒng)。（錯(cuò)）2、某種抱負(fù)氣體通過(guò)一種不可逆循環(huán)后，其熵的變化值不不大于零。（錯(cuò)）3、功的數(shù)值僅僅取決于工質(zhì)的初態(tài)和終態(tài)，與過(guò)程無(wú)關(guān)。（錯(cuò)）4、抱負(fù)氣體吸熱后，溫度一定升高。（錯(cuò)）5、工質(zhì)的熵增就意味著工質(zhì)經(jīng)歷一種吸熱過(guò)程。（錯(cuò)）6、在溫限相似的狀況下，卡諾循環(huán)的熱效率最高。（對(duì)）7、摩爾氣體常數(shù)R的數(shù)值隨氣體的種類不同而不同。（錯(cuò)）8、對(duì)于一種擬定的抱負(fù)氣體，(cp-cv)一定為一定值。（對(duì)）10、已知濕蒸汽的壓力和溫度，就能夠擬定其狀態(tài)。（錯(cuò)）11、系統(tǒng)由某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)，在這兩狀態(tài)之間全部過(guò)程所作的膨脹功都相等。（錯(cuò)）13、沒(méi)有能量耗散的準(zhǔn)平衡過(guò)程為可逆過(guò)程。（對(duì)）14、無(wú)論可逆與否，工質(zhì)經(jīng)歷了一種循環(huán)后，其熵不變。（對(duì)）15、熱效率公式不僅合用于卡諾循環(huán)，也表達(dá)兩恒溫?zé)嵩碩1、T2間可逆循環(huán)的熱效率。（對(duì)）16、循環(huán)凈功越大，則循環(huán)的熱效率也愈大。（錯(cuò)）17、不可逆過(guò)程的熵變無(wú)法計(jì)算。（錯(cuò)）20、若容器中氣體的絕對(duì)壓力沒(méi)有變化，則其壓力表的讀數(shù)就不會(huì)變化。（錯(cuò)）21、氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外作功。（錯(cuò)）28、想氣體的內(nèi)能、焓、熵都是溫度的單值函數(shù)。（錯(cuò)）35、不可逆循環(huán)的熱效率一定不大于可逆循環(huán)的熱效率。（錯(cuò)）38、熱量不可能從低溫物體傳至高溫物體。（錯(cuò)）三、簡(jiǎn)答題1、倘使容器中氣體的壓力沒(méi)有變化，安裝在該容器上的壓力表的讀數(shù)不會(huì)變化？為什么？2、已知H2O在壓力為p=1.0MPa時(shí)飽和溫度為ts=179.88C。試判斷H2O在下列狀況下：（1）p=1.0MPa、t=200C；（2）p=1.0MPa、t=160C；（3）p=1.0MPa、干度x=0.6，所處的聚集態(tài)（過(guò)冷水狀態(tài)、過(guò)熱蒸氣狀態(tài)還是飽和蒸3、在絕熱良好的房間內(nèi)，有一臺(tái)設(shè)備完好的冰箱在工作。在炎熱的夏天打開冰箱，人會(huì)感到?jīng)鏊?，?wèn)室內(nèi)溫度與否會(huì)越來(lái)越低？請(qǐng)用熱力學(xué)原理加以解釋。4、將工質(zhì)又升壓、又降溫、又放熱的抱負(fù)氣體多變過(guò)程定性地表達(dá)在p-v圖和T-s圖上（提示：首先畫出四條基本過(guò)程線）。7、一兩級(jí)壓縮、中間冷卻壓氣機(jī)系統(tǒng)，工質(zhì)進(jìn)口壓力為1bar，出口壓力為100bar，其最有利的中間壓力是多少？8、抱負(fù)氣體的cp和cV均為溫度的單值函數(shù)。試問(wèn)對(duì)擬定的一種抱負(fù)氣體而言，（cp-cV）及cp/cV與溫度的關(guān)系如何？用數(shù)學(xué)體現(xiàn)式闡明。10、氣體在某一過(guò)程中吸取了50J的熱量，同時(shí)內(nèi)能增加了82J，問(wèn)此過(guò)程是膨脹過(guò)程還是壓縮過(guò)程？11、如右圖2所示，在p-v圖中有一可逆過(guò)程1-2，工質(zhì)為抱負(fù)氣體。試判斷其過(guò)程熱量q、過(guò)程功w以及熱力學(xué)能變化u的正負(fù)。圖1圖2四、計(jì)算題1、有一種循環(huán)，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰?.4×106kJ，輸出功率1.1×106kJ，試計(jì)算該循環(huán)的熱效率ηt。若循環(huán)是在溫度分別為577℃和30℃的恒溫?zé)嵩撮g完畢的，試計(jì)算該循環(huán)的熱效率ηt與同溫限下卡諾循環(huán)的熱效率ηc之比。[32.35%，0.5028]2、可視為抱負(fù)氣體的空氣在活塞中從1bar、20℃經(jīng)歷一可逆絕熱過(guò)程后，壓力升為6bar。已知空氣的比定壓熱容cp=1.0kJ/(kgK)，比定容熱容cV=0.71kJ/(kgK)。試計(jì)算該過(guò)程終了時(shí)空氣的溫度，每公斤空氣熱力學(xué)能、焓和熵的變化以及所作的膨脹功。[492.69K，141.68kJ/kg，199.54kJ/kg，0，-141.68kJ/kg]3、將氧氣壓送到容積為2m3的儲(chǔ)氣罐內(nèi)，初始時(shí)表壓力為0.3bar，終態(tài)時(shí)表壓力為3bar，溫度由t1=45℃升高到t2=80℃。試求壓入的氧氣質(zhì)量。本地大氣壓為Pb=760mmHg，氧氣Rg=260J/(kgK)。4、2kg溫度為25℃，壓力為2bar的空氣通過(guò)一種可逆定壓過(guò)程后，溫度升為200℃。已知空氣的比定壓熱容cp=1.0kJ/(kgK)，比定容熱容cV=0.71kJ/(kgK)。試計(jì)算：(1)該過(guò)程的膨脹功；（2）過(guò)程熱量[100.45kJ，350kJ，249.55kJ，350kJ，0.9236kJ/K]6、溫度為227℃的恒溫?zé)嵩粗杏袩崃?000kJ用來(lái)產(chǎn)生機(jī)械功，若大氣溫度為27℃，問(wèn)最大可能產(chǎn)生的機(jī)械功是多少？排入大氣的熱量是多少？7、絕熱容器由隔板分成兩部分，如右圖所示。左邊為壓力600kPa，溫度為300K的空氣；右邊為真空，容積是左邊的5倍。如將隔板抽去，空氣快速膨脹，充滿整個(gè)容器。試求：1公斤空氣的熱力學(xué)能、溫度和熵的變化?？諝釸g=287J/(kgK)。[0，300K，514J/(kgK)]9、壓力為8×105Pa、溫度為500℃的空氣，以500m/s的流速進(jìn)入噴管作可逆絕熱（等熵）流動(dòng)，膨脹至出口壓力為p2=3.5×105Pa。已知k=1.4，Rg=287J/(kgK)[759.45m/s]10、在恒溫?zé)嵩碩1=700K和T2=400K之間進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)W0=1000kJ，Q2=4000kJ時(shí)，試用計(jì)算闡明：循環(huán)的方向性。[正向循環(huán)]11、容積為V=0.0283m3的瓶?jī)?nèi)裝有氧氣，其壓力為p1=6.865105Pa，溫度為T1=294K。隨即發(fā)生泄漏，壓力降至p2=4.901105Pa時(shí)被發(fā)現(xiàn)，而溫度T2=T1未變。試問(wèn)到發(fā)現(xiàn)為止共漏去多少kg氧氣？[氧氣Rg=260J/(kg.K)] [0.073kg14、某人宣稱發(fā)明了一種熱機(jī)，它從100C的高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，向20C的低溫?zé)嵩磁艧?，可產(chǎn)生240kJ的功。試問(wèn)該熱機(jī)能否實(shí)現(xiàn)？15、如右圖所示一雙缸構(gòu)造裝置。已知壓力表A的讀數(shù)為15MPa，壓力表B的讀數(shù)為10MPa，試問(wèn)壓力室=1\*ROMANI中的絕對(duì)壓力為多少？（大氣壓力為0.1MPa）[25.1MPa]17、一定量的空氣，通過(guò)下列四個(gè)可逆多變過(guò)程構(gòu)成的循環(huán)，試求：(1)填充下表所缺數(shù)據(jù)；(2)循環(huán)凈功及熱效率；(3)將循環(huán)定性地表達(dá)在p-v圖和T-s圖上