热力学试题 下载本文

一、判断题

1、由于Q和W都是过程量,故其差值(Q-W)也是过程量。 2、任一热力循环的热效率都可以用公式ηt=1-T2/T1计算。 3、在水蒸气的热力过程中可以存在等温又等压的过程。

4、容积比热是容积保持不变时的比热。

5、dq=dh-vdq对于闭口系统和稳定流动开口系统的可逆过程都适用。 6、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 7、流动功的大小仅取决于系统进出口的状态,而与经历的过程无关 8、当压力超过临界压力,温度超过临界温度,则H2O处于液态。

9、将热力学系统与其发生关系的外界组成一个新系统,则该新系统必然是一孤立系统。 10、工质稳定流经一开口系统的技术功大于容积功。 11、工质吸热,其熵一定增加,工质放热,其熵不一定减小 12、在渐扩喷管中截面积增大则气流速度只能减小。

13、无论过程是否可逆,闭口绝热系统的膨胀功总等于初、终态的内能差。

14、理想气体熵的计算公式由可逆过程ΔS=∫12(dq/T)rev得出,故适用于可逆过程 15、气体的CP值总是大于CV值 16、温度越高则V''-V'的值越大

17、容器中气体压力不变,则容器上压力表的读数也不会变 18、过程量Q和W只是与过程特性有关

19、饱和湿空气中的水蒸气一定是干饱和蒸汽

20、一切实际过程都有熵产

21、熵的定义是h=u+pv,对于闭口系统而言,因为工质没有流动,所以Δ(pv)=0,因此,Δh=Δu+Δ(pv)=Δu

22、工质经过一个不可逆循环,其中∮ds=0成立

23、对一渐放形短管,当进口流速为超音速时,可作为扩压管使用 24、已知多变过程曲线上任意两点的参数值就可以确定多变指数n

25、已知相同很稳热源和相同恒温冷源之间的一切热机,不论采用什么工质,他们的热效率都想等

26、在喷管中对提高气流速度起主要作用的是喷管通道截面的形状 27、热能可以自发转变为机械功

28、系统的熵不能减小,而只能不变或增加

29、采用热电循环的目的主要在于提高热力循环的热效率

30、在朗肯循环中可以不用冷凝器,而可将蒸汽直接送入锅炉以提高循环热效率 31、系统经历一个可逆等温过程,由于温度没有变化故不能与外界交换热量 32、闭口系统放进热量其熵必减少

33、理想气体的内能和焓都是其温度的单值函数,因此,可选取0℃时理想气体的内能和焓的相对值均等于零 34、依定义,比热容是单位量物质温度升高1度时所需的热量,因此,物质的比热不可为零,或者为负值

35、温度和压力相同的几种不同气体混合后,压力和温度均不变,因此,气体的状态实际上不因混合而改变

36、多变过程实际上是所有热力过程的普通概括 37、迈耶公式CP-CV=R适用于任何理想气体

38、气体节流后其压力下降,温度亦必然降低

39、湿空气在含湿量不变的情况下被加热,其温度升高,相对湿度则降低 40、一切系统均自发趋向其熵为极大值的状态 41、对任何系统任何过程均有dq=dh+δwt

选择题

2、湿空气在大气压力及温度不变的情况下,当绝对湿度越大(A、则湿空气的含湿量就越大) 3、准静态过程中系统经过的所有状态都接近于(C、平衡状态) 4、未饱和湿空气中的H2O处于(D、过热蒸汽)状态 5、Pv=常数的关系,适用于(D、一切气体的可逆绝热过程)

6、热力学第一定律及第二定律表明:孤立系统中的(C、能量守恒,熵减小) 7、不同的热力过程中,气体的比热的数值(C、可以是任意实数)

8、熵变计算公式ΔS=CV ln(p2/p1)+Cp ln(V2/V1)只适用于(D、理想气体的一切过程)

9、压力为0.4MPa的气体流入0.1MPa的环境中,为使其在喷管中充分膨胀宜用(D、缩放喷管)

10、闭口系统中q=Δh,适用于(B、定压过程) 11、低于H2O的三相点温度(t=0.01℃)时,(C、可以发生冰的升华) 12、系统的总储存能为(C、U=1/2mc+mgz)

13、物质气化过程的压力升高后,则(B、V'增大,V''减少)

14、卡诺定理表明:所有作用于同温热源与同温冷源之间的一切热机的热效率(B、不想等,以可逆热机的热效率为最高)

15、熵变计算公式ΔS=Cp ln(T2/T1)-R ln(P2/P1)只适用于(D、理想气体的一切过程) 16、气体和蒸汽的可逆过程的能量转换关系式是(A、q=Δu+∫21pdv) 17、闭口系统进行一可逆过程,其熵的变化(C、可增可减也可不变) 18、过热水蒸气的干度X(D、无意义)

19、卡诺循环热效率的值只与(B、恒温热源与恒温冷源的温度)有关 20、物质汽化过程的压力升高后,则(B、汽化潜热减小)

21、已知空气储罐V=900升,压力表读数为0.3MPa,温度计读数为70℃,其质量为:m=PV/RT=(0.3x1000000x0,9)/(8314x70)(单位Kg)式中错误有(C、三处) 22、理想气体多变过程的多变指数n在(B、1

23、水蒸气的汽化潜热随压力升高而(A、减小)

24、一闭口系统经历一个不可逆过程,系统做工15KJ,放热5KJ,则系统熵的变化是(D、可正可负)

25、热机从热源取热1000KJ,对外做功1000KJ,其结果是(B、违反热力学第二定律) 27、工质熵的增加,意味着工质的(D、不一定)

28、熵变的计算公式ΔS=Q/T只适用于(A、一切工质的恒温可逆过程) 29、压气机压缩气体所耗理论轴功为(C、∫12pdv+p1v1-p2v2)

30、系统从温度为300K的热源中吸热6000J,熵的变化为25J/K,则该过程(B、不可逆) 31、空气经定温膨胀过程后,其内的变化为(A、Δu=0)

32、q=Δu+∫12pdv只适用于(A、可逆热力过程) 34、稳定流动工质向具有可移动活塞的绝热气缸充气,如在充气过程中,气缸内气体的压力保持不变并对外做功,则充气过程中温度(B、不变)

2

k

35、饱和湿空气具有下列关系(C、t=td+tw)

填空题

1、热力学第二定律实质是___________________________。

2、实现可逆过程的条件是_____________________________。

3、焓的定义式为_________________________,熵的定义式为______________________。 4、多级压缩及中间级冷却的优点是________________。 5、气体绝热节流后其压力__________________,焓_______________,比容______________,温度_____________________。

6、冬天为保持室内为一定温度,可用三种方案取暖:火炉烧炭、电炉、热泵。从热力学第二定律看以_________________________方案最好,理由是_________________________。 7、相对实际气体,理想气体有哪些特性:______________________。

8、理想气体混合物各组成气体的容积和分子量分别为ri和Mi,则其平均分子量M的计算公式可写成_______________________。

9、理想气体在可逆定温过程中的膨胀功为_______________,技术功为_________________。 10、科诺循环热效率的计算公式为ηt,c=__________________,逆卡诺循环的制冷系数的计算公式为_______________供热系数的计算公式为_____________________。 11、写出热力学第一定律的数学表达式为(1)_____________________,(2)热力学第二定律的数学表达式为___________________。

12、比焓h的定义是___________________[KJ],其中p的单位是______________,V的单位是__________________。

13、CP和CV分别表示理想气体的定压和定容的定值比热,则CP-CV=___________,CP/CV=_________________。

14、Δh=CpΔt对于理想气体适用于_________________热力过程,对于实际气体适用于_______________________热力过程。

15、分压力Pi的定义是____________________,分容积

Vi的定义是

_____________________。

16、2标准立方米空气从100℃定压加热到600℃时吸收的热量为______________________(空气CP=1.004KJ/KgK,M=28.97Kg/Kmol)

17、当孤立系统中进行一不可逆过程,会产生哪些结果_____________________。

18、气体常数R与气体种类_____________________,与所处状态_____________________,通用气体常数与气体种类_____________________,与所处状态_____________________,其数值和单位为___________________。

19、当湿空气的相对湿度ψ<100%时,干球温度t,湿球温度tw和露点温度td的大小关系为____________________,当ψ=100%时为_______________________。 20、减小压气机耗功的方法有__________________________。

名词解释

1. 名词解说5个每题3分,重要名词:(理想气体,实际气体),(平衡状态,非平衡状态),

实际过程,准静态过程,可逆过程,容积功,压力功,技术功,内能,焓,熵,热力学

第一定律,热力学第二定律,比热,分压力,分容积,折合分子量M、(多变过程,多变比热,多变指数),汽化潜热,干度X,卡诺定理,孤立系统熵增原理,(热量的火用、

火无、火用损失),相对湿度,含湿量,露点,湿空气的焓,马赫数,滞止参数,(临界压力,临界压力比)

理想气体:气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力(引力和斥力)、不占有体积的质点所构成。

平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。 准静态过程:过程进行得非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态,从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态,整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成,并称之为准静态过程。

可逆过程:当系统进行正、反两个过程后,系统与外界均能完全回复到初始状态,这样的过程称为可逆过程。

技术功:在热力过程中可被直接利用来作功的能量,称为技术功。

焓:流动工质向流动前方传递的总能量中取决于热力状态的那部分能量。对于流动工质,焓=内能+流动功,即焓具有能量意义;对于不流动工质,焓只是一个复合状态参数。 热力学第一定律:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总量保持恒定,这一自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。把这一定律应用于伴有热现象的能量和转移过程,即为热力学第一定律。

热力学第二定律:

开尔文说法:只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。 克劳修斯说法:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。

比热:单位物量的物体,温度升高或降低1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热。

混合气体的分压力:维持混合气体的温度和容积不变时,各组成气体所具有的压力。 混合气体的分容积:维持混合气体的温度和压力不变时,各组成气体所具有的容积。 多变过程:凡过程方程为pvn?常数的过程,称为多变过程。 卡诺定理:

1.所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环,其热效率都相等,与采用哪种工质无关。

2.在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。

孤立系统熵增原理:任何实际过程都是不可逆过程,只能沿着使孤立系统熵增加的方向进行。

相对湿度:湿空气的绝对湿度?v与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度?s的比值 含湿量(比湿度):在含有1kg干空气的湿空气中,所混有的水蒸气质量

定熵滞止参数:将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压,使其流速降低为零,这时气体的参数称为定熵滞止参数。

计算题

a) 闭系能量方程,混合问题,稳态稳流开系能量方程,充气问题,理想气体的基本热力过程及循环净功,压气机理论压气功的计算,一道题

b) 第二定律:卡诺定理的计算,孤立系统熵增原理的计算,热量的火用、火无、火用损失

计算,一道题 c) 湿空气计算(公式,表),湿空气混合问题,收敛喷管出口速度,流量,压力,温度的等计算。一道题

d) 循环的工作原理图,T-S图:朗肯循环、热电循环、再热循环、回热循环、蒸汽

压缩制冷循环(加lnP-h图)并能计算。一道题