工程热力学复习题

工程热力学试题(本科)一：判断题1．没有容积变化的过程，就一定不能对外作功。（）2．当压力超过临界压力，温度低于临界温度时，H2O处于液态。（）3．容积比热就是容积保持不变时的比热。（）4．公式p1v1/T1=p2v2/T2不适合于理想气体的不可逆过程。（）5.提高蒸发温度，降低冷凝温度可提高制冷系数。（）6.系统经历一可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。（）7.采用热电循环的主要目的在于提高其热效率。（）8.提高初压和降低终压，均可提高郎肯循环热效率。（）9.饱和空气的干球温度。露点温度，湿球温度均相等。（）10.准静态过程不一定是可逆过程。（）11.不论过程可逆与否，传热量均可用∫Tds表示。（）12.使系统熵减小的过程可以实现。（）13绝热节流过程即是等焓过程。（）14．在冷却塔中，能够将水温降低到大气温度以下。（）15．采用热电循环后，其循环热效率提高。（）16．对于未饱和空气，干球温度≥湿球温度≥露点温度。（）17．闭口系统水蒸汽的定温过程，水蒸汽的吸热量等于膨胀功。（）18．系统吸热温度必然升高。（）19．可逆过程一定是准静态过程。（）20.气体的比热可以从-∞变化到+∞的任何值。（）21流动功的大小仅于工质的状态有关，而于过程无关。（）22．临界温度以上，工质始终处于气态。（）23．工质经不可逆循环后∮ds=0.()24．.系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。（）25．绝热前后的焓相等，因此温度一定相等。（）26．由于绝热的原因，绝热压缩耗功较定温压缩少。（）27．气体膨胀则压力一定降低，吸热则温度一定升高。（）28．流动工质向绝热真空刚性容器充气，充气终了时容器內气体的温度大于充入气体温度。（）29．流动工质向绝热真空弹性容器充气，充气终了时容器內气体的温度大于充入气体温度。（）30．容积效率的大小仅与余隙容积有关。（）31．渐缩喷管中，当背压小于临界压力时，气流不能在管内达到充分膨胀。（）32．定压反应热效应总是大于定容反应热效应。（）33．热能可以全部转变成机械能。（）34．系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。35．均匀则一定平衡。反之平衡也一定均匀。36．只有当比热为定值时，理想气体才存在Rccvp。37．刚形容器内湿空气保持温度不变，若充入少量干空气，则容器内湿空气的含湿量和相对湿度都减小。38、闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。39、闭口绝热系统的熵不可能减少。40、孤立系统的火用只能减小，不能增加。41、理想气体可逆定温过程，工质的膨胀功等于技术功。二：选择题1．Pvk=常数（k=cp/cv）适用于：A）一切绝热过程。B）理想气体绝热过程。C）任何气体可逆绝热过程D）理想气体可逆绝热过程2．工质的熵增加，意味着工质的：A）Q≤0。B）Q≥0C）Q=0。D）Q不确定。3．Q=⊿H+m⊿C2/2+mg⊿z+wS适用于：A）开口系统任何过程。B）稳定流动过程。C）可逆稳定流动过程。C）理想气体稳定流动过程。4.湿空气处在一定温度及压力下，湿空气的密度越大，则：A）含湿量越大。B）含湿量越小。C）含湿量多少不一定。5．Q=⊿U+∫PdV适用于：A）闭口系统任何过程。B）闭口系统理想气体可逆过程。C）闭口系统任何工质可逆过程。6．混合气体中容积较大的组分，其摩尔成分：A）较大。B）较小。C）不确定。7．已知空气V=900升，压力表读数为3bar，温度为70℃则其质量为：m=Pv/RT=(3×105×0.9)/(8314×40)（kg），式中错误有：A）一处。B）两处。C）三处。8．⊿s=cvlnT2//T1+Rln（v2/v1）适用于：A）理想气体可逆过程。B）理想气体任何过程。C）任何工质任何过程。9．Δu=cvmΔT,Δh=cpmΔT适用于：A）一切工质的定压过程。B）一切工质的定容过程。C）理想气体任何过程。10．ηt=1-T2/T1适用于：A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。C）理想气体可逆热机循环。11．系统的总储存能为：A）U.B）U+PV.C）U+mc2/2+mgz.D)U+PV+mc2/2+mgz.12．一流体流，在一稳流装置内经历一不可逆过程，加给装置的功是5KJ，从装置带走的热量是10KJ，该流体的熵变：A）为正。B）为负。C）可正可负13．Q=⊿U+W适用于：A）闭口系统任何工质任何过程。B）闭口系统理想气体任何过程。B）闭口系统任何工质可逆过程。14．一热机按某种循环工作，自温度T1=2000K的热源吸热1000KJ，向温度为T2=300K的冷源放热100KJ，则该热机为：A）可逆。B）不可逆。C）不可能。15．理想气体经历一不可逆绝热过程，该过程中工质的技术功为：A）wt=-∫vdpB)wt=u1-u2.C)wt=h1-h2..16．湿空气压力一定时，其水蒸汽的分压力取决于：A）含湿量。B）相对湿度。C）干球温度。17．判断后，选出正确答案。A）无约束的自由膨胀为一可逆过程。B）混合过程是一不可逆过程。C）准静态过程就是可逆过程。18．ηt=1-q2/q1适用于：A）理想气体卡诺循环。B）任何工质热机循环。D）理想气体可逆热机循环。19．采用热电循环的主要目的是：A）提高热效率。B）降低单位功率燃料的消耗量。C）提高热能利用系数。20．滞止压力为4bar的亚音速气流，流入1bar的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用：A）渐缩喷管。B）渐扩喷管。C）缩放型喷管。21．有一渐缩型喷管和缩放型喷管。如渐缩型喷管出口截面积与缩放型喷管的喉部截面积相等，进口滞止参数也相等，出口背压pbpc,则这两个喷管出口处：A）流速相等，流量不相等。B）流速，流量都相等。C）流量相等，流速不相等。三：填充题1．可逆过程膨胀功的计算式=，可逆过程技术功的计算式t=，并将其表示在p—v图上。（6分）pv2．氧气的平均定压比热,./933.0,./914.01950800kkgkjckkgkjcpp则：19580pc19580vc。（4分）3.在给出的水蒸汽h-s图上，标示下列水蒸汽状态点。．h(1)焓为h1的未饱和水．(2)焓为h2的饱和水．(3)焓为h2，t1的湿蒸汽．S(4)压力为p1的饱和蒸汽．(5)汽液性质相同的状态点．（5分）4．在给出的湿空气h-d图上，标示出下列热力过程。h(1)Ａ－１：加热过程．(2)Ａ－２：干燥冷却过程．(3)Ａ－３：绝热加湿过程．(4)Ａ－４：等温加湿过程．(4分)d5.在给出的Ｔ－Ｓ图及lnP-h图上示意性地画出一般蒸气压缩式制冷循环，并写出制冷系数（ε1），制冷剂流量（m）,压缩机功率(N)的表示式。(制冷量为Q0)。ＴlnpShε1=m=N=(12分)6．在湿空气的焓湿图上表示出A点所对应的露点温度（tdew）湿球温度（tw）,含湿量（d），并将Ａ－Ｂ的绝热加湿过程示意性地表示出来。h(共5分)7．在水蒸汽的Ｔ－Ｓ图，Ｐ－Ｖ图及h-S图上表示出朗肯蒸汽动力循环（不忽略泵功），并写出其热效率表示式。TPhSvs（共9分）8．写出卡诺循环的热效率ηＣ＝；逆卡诺循环的制冷系数ε１c=;供热系数ε２c=（共6分）9．理想气体经历一不可逆绝热过程，由初态1变化至终态2则有：ΔS=Δu=;Δh=;w=;Wt=.(共10分)10．如下图所示，２－３为定容过程，１－３为定压过程，１－２为绝热过程pTvS试求：（１）在Ｔ－Ｓ图上表示相应热力过程。（２）判断下列各量的大小：⊿u1-2⊿u2-3;⊿h1-3⊿h2-3;⊿s1-3⊿s2-3;q1-3q2-3;w1-3w2-3.11．定质量理想气体经历由四个可逆过程组成的循环，1-2为可逆绝热过程；2-3为多变过程；3-4为可逆绝热过程；4-1为定容过程。试求：（1）填充表内所缺数据。（2）将该循环表示在p-v图及T-s图上。（3）判断是热机还是制冷机，并求出ηt或ε１。（共10分）过程Qkj△UkjWKJ1-20470.72-3547.3164.23-404-1-209.60Ad12．下图所示为一蒸气压缩式制冷循环，试求：（1）将其表示在lgp-h图上。（2）指出进行各热力过程相应设备的名称。（3）写出制冷量，耗功量和制冷系数的计算式。(共6分)13．绝热容器中间用隔板分开，两侧分别有1kgN2和O2，其p1，T1相同，若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有T2T1，S2S1。（5分）14．如图所示，已知工质从状态A沿路径A-C-B变化到状态B时，吸热84kj，对外作功32kj。问（1）系统从A经D到B，若对外作功10kj，则吸收热量QADB=。（2）系统从B经任意过程返回A，若外界对系统作功20kj，则QBA=，其方向为。（3）设UA=0，UD=42kj，则QAD=，QDB=。pCBADV15．稳定流动能量方程为：；若用于气轮机可简化为：；若用于压气机可简化为：；若用于换热器可简化为：。3．如下图所示。vp图上OA，OB为理想气体多变过程，在给出的下表中填写上这2个过程中△T，W，Q的“+”，“-”号；并在vp图上表示出OC过程。5．稳定流动能量方程可写成，它应用于绝热节流的简化形式为，应用于换热器时可简化为：（5分）6．某工厂锅炉压力表的读数为1.25Mpa，水泵吸入口真空表的读数为90kpa。若大气压力B=101.325kpa,试求锅炉及水泵入口处的绝对压力(kpa).过程△TWQOA0B0C-+-STlgphO2N2四：计算题。1．某一刚性绝热容器中有一隔板将容器分为容积相等的两部分，每一部分的容积均为0.1m3.如容器一边是温度为４０℃，压力为４bar的空气，另一边是温度为１７℃，压力为３bar的空气。当抽掉隔板后，两部分空气均匀混合达到平衡，求混合后空气的温度，压力及混合过程中空气熵的变化。（13分）2．下图所示为一测量液体比热（c）的装置。该装置为一绝热刚性容器，测出输入轴功Ｗs和液体温升即可求得比热c。为了估算该装置的测量误差，用10mol苯做实验。已知苯的摩尔比热Mc=133.1j/mol.K，测得Ws=6256j的温升⊿T=4K，试计算该装置的测量误差，并定性分析产生误差的原因。3.两质量相等，比热相同，温度不同的物体Ａ和Ｂ。Ａ物体的温度为１２００Ｋ，Ｂ物体的温度为６００Ｋ。利用Ａ，Ｂ物体做为热源和冷源，使可逆热机在其间工作，直至Ａ，Ｂ两物体温度相等时为止。试求：（１）平衡时的温度Ｔm及两物体总熵的变化。（２）若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总熵变化的表示式。（共10分）4.下图所示为一蒸汽加热的热水器。其中加热蒸汽为p1=2bar,x1=0.9的湿蒸汽，冷水温度t2=15℃。若每小时需温度t3=60℃的热水m3=600kg,试求：（１）每小时所需的蒸汽量（m1）（２）每小时所需的冷水量（m2）注：p=2bar时，h’=504.7kj/kg,h’’=2706.9kj/kg(共13分)t221t1,x13,t3,m35.如图所示。空调回水送入蒸发器进行减压蒸发，产生的湿蒸汽由容器上部引出，未蒸发的水由下部引出。进口参数如图中所示，试求：(1)空调回水流量m1=?Kg/min.(2)蒸汽流量m3=?Kg/min6．下图所示为用于生产冷空气的设计方案，热/冷源及空气参数如图中所示。试求生产1㎏冷空气至少要加给装置多少热量Qhmax。空气定压比热：cp=1.01kj/㎏℃。（共8分）7．两质量相等，比热相同，温度不同的物体Ａ和Ｂ。Ａ物体的温度为１２００Ｋ，Ｂ物体的温度为６００Ｋ。利用Ａ，Ｂ物体做为热源和冷源，使可逆热机在其间工作，直至Ａ，Ｂ两物体温度相等时为止。试求：(1)平衡时的温度Ｔm及两物体总熵的变化。(2)若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总熵变化的表示式。（共10分）8.有一压气机将压力为1bar,温度为27℃的10kg空气压缩到压力为6bar，试按t℃PkpahKj/kghKj/kg71.00229.422513.62151.7162.972528.26多变指