工程热力学全

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1、工程热力学复习题整理人：郭冠中 使用专业：热能与动力工程09级（此内容仅供参考，有意愿的就自己看看）一、1.水蒸气定压发生过程在P-V和T-S图上所表示的特征归纳为一点：临界点，二线：饱和水线 饱和蒸汽线；三区：未饱和水，湿饱和蒸汽，过饱和蒸汽。2.孤立系统中进行可逆变化时系统总熵不变，进行不可逆变化时总熵 必增大。3.如果势力系处于不平衡状态下，则不能在状态图上标示。4.组成制冷系统的四大设备是换热器、压缩机、膨胀机、冷却器。5.在最高温度与最低温度相同的所有的循环中以卡诺循环的热效率最高。6.湿空气含水蒸气和干空气两种成分。7.运用于闭口系统，理想和实际气体，可逆和不可逆过程。8.将相同质

2、量的氢气和氧气分别储存在相同容器内，二容器温度相等，两者压力为 氢气压力氧气压力。9.朗肯循环由两个等压和两个绝热过程构成。10.理想气体的焓是温度的单值函数。11.水蒸气定压加热过程水加热生成过热蒸汽经五种变化，即过冷水，饱和水，湿饱和蒸汽，干饱和蒸汽，过热蒸汽。12.在T-S图中任意逆过程吸热小于放热13.定量的某种气体经历某种过程不可能发生的是吸热降温对外做负功14.同一地区阴雨天的大气压力比晴天的压力高15.可逆过程一定是准静态过程。16.水蒸气定压气化过程温度不变17.卡诺循环由两个等温过程和两个等熵过程组成。18.经一个不等温传热热量的可用能减小，废热增大。19.经过一个不可逆过程

3、，工质可以恢复原来状态20.缩放管进口参数P1下和背压p一定时，在渐扩管切去一段，则出口面积减小这出口速度c减小，流量Q不变。21.理想气体可逆定温过程焓不变。22.不可逆过程的熵产必定大于零。23.工质经历一个不可逆过程后，熵不变。24.迈耶公式Cp-Cv=Rg适用于理想气体是否定比热容不限。25.焓的表达式H=U+PV26.理想气体的比热容随气体的种类而不同，但对某种气体而言，比热容是气体的单值函数。27.不可逆循环的熵产必然大于零28.绝热过程P=常数，k=Cp/Cv，适用于理想气体定比热容可逆绝热过程。29.郎肯循环可理想化为两个定压过程和两个等熵过程。二、1.提高新蒸汽的温度、压力和

4、降低乏汽压力理论上都可以提高郎肯循环热效率 。 （正确） 2.已知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定它的其他状态参数。 （错误） 3.只要气体的比热容是常数,Cp-Cv=Rg. （错误） 4.准静态过程一定是可逆过程 （错误）5.喷管内稳定流动的气体在各截面上的流速不同，但各截面的流量相同（正确） 6.理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式Cp-Cv=R（错误） 7.稳定状态不一定是平衡状态（正确）8.绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增（错误）9.绝热节流后气体的温度可能升高。（错误）10.饱和湿蒸汽的干球温度等于湿球温度等于露点温度（正确）11.容器中气体的压力不变，则压力表的读数绝对不变（错

5、误）12.已知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定其他状态参数（正确）13.水蒸气在等压汽化过程中温度不变（正确）14.第二永动机违反了热力学第一和第二定律（错误）15.处于平衡状态势力系统应具有均匀一致的温度和压力（正确）16.郎肯循环基础上实现再热可提高循环热效率（正确）17.理想气体的比热容随气体种类不同各异，但对某种理想气体而言，比热容为常数。（错误）18.热力过程中，工质向外界放热，其温度不一定降低（正确）19.不存在400的液态水。（正确）20.余隙容积是必需的但又是有害的，所以我们在设计气机的时候应尽量降低余隙容积。（正确）21.热量只适用于定温定熵过程。（错）22.节流过程是一个等焓

6、过程。（错误）23.熵减的过程是可以发生的（错误）24.工质的经一不可逆循环其熵一定增加（错误）25.第一永动机违反了热力学第一定律（正确）26.热力过程中，工质对外放热温度一定降低（错误）27. 工质绝热节流后焓不变，压力不变，温度不定，熵增大（错误）28.某绝热蒸汽轮机相对内效率为0.91，蒸汽在该汽轮机中做功熵不变（错误）29.理想气体的音速C=（正确）30.不可逆过程可自发进行（正确）31.内燃机理论循环中压缩比愈大，其理论效率越高（正确）三、1.准静态过程，系统经过的所有状态都接近于（D）A、 初态 B、环境状态 C、 邻近状态 D、平衡状态 2.如果热机从热源吸热100KJ，对外做

7、功100KJ，则（B） A、违反热力学第一定律 B、违反热力学第二定律 C、不违反第一第二定律 D、A和B3.系统与外界发生能量传递时，功和热量是（A） A、过程量 B、强度量 C、广延量 D、状态参数4.有一机器可从单一热源吸收1000KJ热量，并输出1200KJ功，这台机器（D） 、违反第一定律、违反第二定律一个都不违反两个都违反5.若已知工质的绝对压力P=0.08Pa大气压力P=0.1MPa，则测得压差（A）A、真空度为0.02MPa B、表压力0.02 MPa C、真空度0.18MPa D、表压力0.18 MPa四、1.准静态过程与可逆过程有什么不同和联系。 2.熵增原理的实质是什么。

8、3.郎肯循环与卡诺循环有什么区别。4.敞开的冰箱不能降温而空调可以降温，为什么5.定熵过程就是可逆绝热过程这句话对吗为什么6.0的冰在温度为20度的大气中逐渐融化为水，试分析说明过程是否可逆，熵变大气和冰哪个更大为什么7.功和热量的主要公共特征8.闭口系统从温度为300K的热源吸取500Kj，系统熵变22Kj/K，问这一过程能否实现，为什么9.过热水蒸气与过冷水有何区别10.郎肯循环热效率不高是不是因为等温放热放热量太大，为什么。四、计算题第三版工程热力学：P78 3-11； P254 8-2； P41 2-2； P244 8-1 P51 3-2 P20 1-3 第四版工程热力学： P24例

9、1-3 P49例2-2 P64例3-2 P96 3-13 P251例7-1 P264 7-4（具体简答答案有的已经讲过，答案后续）工程热力学复习题型一、 简答题1. 状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数哪些是可以直接测定的？哪些是不可直接测定的？ 内能、熵、焓是状态量，状态量是对应每一状态的（状态量是描述物质系统状态的物理量）。功和热量是过程量，过程量是在一个物理或化学过程中对应量。（过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量）温度是可以直接测定的，压强和体积是不可以直接测定的。2. 写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量；写出与热力学第二定律有关的一个状态参数。3. 对于简

10、单可压缩系统，系统与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算。交换的功为体积变化功。可逆时 4. 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？0、1、k、n 5. 试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系，并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在图上。膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统）时，热力设备与外界交换的机械功(由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功);流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。膨胀功=技术功+流动功6. 热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？写出各自的数学表达式。热力学第一定律的实质就

11、是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。（他的文字表达形式有多种，例如：1、在孤立系统中，能的形式可以转换，但能的总量不变；2、第一类永动机是不可能制成的。）数学表达式：进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的；要使非自发过程得以实现，必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。数学表达式可用克劳修斯不等式表示：7. 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算（写出表达式）？简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功(膨胀功或压缩功)的交换。可逆时公的计算表达式：8. 试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。热力学系统完成某一

12、过程后，如果令过程沿相同的的路径进行而能使过程中所涉及的一切（系统和外界）完全回到原来状态，而不留下任何痕迹，则这一过程称为可逆过程。9. 在稳定流动能量方程中，哪几项参量是机械能形式？10. 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。对于一个开放系统，熵的变化可分为两部分，一部分是熵流，由系统与外界交换热量而引起的熵变，吸热为正，放热为负；另一部分则是熵产，表示由于过程中的不可逆因素引起的熵增加，可逆时为零，不可逆时为正，不能为负值。11. 实际气体绝热节流后，它的温度如何变化？对实际气体，由于焓是温度和压力的函数，所以节流前后虽焓值不变，温度却发生变化12. 采用两级活塞式压

13、缩机将压力为0.1MPa的空气压缩至2.5MPa，中间压力为多少时耗功最少？0.5MPa13. 压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式？首先高压压缩机必须要通过多级压缩才能实现，压缩的气体是从大气缸到小气缸的压比产生压力，如果进气口的气缸太大，而出气缸太小，这气就会产生发热过大可缸体损坏，因此要多级压缩，且每级要加冷却管来保证正常工作14. 闭口系进行一放热过程，其熵是否一定减少？不一定，可逆绝热过程是定熵过程15. 热力系统熵变化有哪两种？各代表什么物理意义？16. 第一类永动机是怎样的一种机器？第一类永动机是一种不需供给能量而能永远对外做功的机器。17. 试画出朗肯循环的T-s图，并

14、指明该循环是由哪些过程组成的，以及这些过程都是在什么设备内完成的。它与蒸汽卡诺循环有什么不同？18. 提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施有那些？答：提高蒸汽初温初压、采用回热循环、抽汽回热循环、再热循环和热电联供循环等。二、 判断题（对的打“”，错的打“”，把正确答案填在下表上）1. 气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； （ ）2. 气体膨胀时一定对外作功； （ ）3. 如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变；（ ）4. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。( )5. 由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。 （ ）6. 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律； （ ）7. 可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。( )8. 混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。( )9. 气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。