1、PAGE 20122013學年第1學期期末試卷答案課程名稱： 工程熱力學 任課教師： 丁水汀、尹幸愉 班 級： 110411-17、111311-14 級： 330401 北京航空航天大學、單選題（60分，每小題2分）1. 關于熱力學系統，錯誤的表述是 _ A _。A系統的質量不隨時間變化； B系統與外界的能、質交換總是發生在邊界上； C系統與外界構成的復合系統恒為孤立系； D系統在某過程中能量的變化與同外界交換的能量保持守恒關系。2 通常所謂真空是指：_C_A 表壓力為零； B 絕對壓力為零； C 絕對壓力小于當地大氣壓力； D 表壓力等于當地大氣壓力。3溫度 _A_。A 是確定一個系統是否

2、與其它系統處于熱平衡態的物理量； B是系統包含熱量多少的度量； C 是過程量； D是廣延量 。4理想氣體溫標 C 。A 是絕對溫標； B 是由熱力學溫標定義的溫標；C 是經驗溫標； D 在水的冰點與沸點無量測誤差。5熱量_D_。A 是系統包含內能多少的度量； B是物系間通過宏觀運動發生相互作用傳遞的能量； C 在理想狀態下可全部轉換為功； D 是熱力過程中由于溫差通過邊界傳遞的能量。6對于一般的熱力循環，不為零的循環積分是 D 。A功與熱之差的循環積分； B可逆正向過程與其逆向過程構成的循環中功的循環積分； C焓的循環積分 ； D熱量的循環積分。 7關于可逆過程，正確的說法是 _ A _ 。A

3、為無耗散的準靜態過程； B定義為系統可恢復原狀的過程；C定義為不平衡勢差很小的過程； D初終態相同時，其過程的熵變小于不可逆過程的熵變。8 關于熱力學焓，正確的說法是_ B _ 。A等于流動功與熱力學能之和； B 等于推動功與熱力學能之和；C只可能用于開口系計算； D 是強度量。9 熱力學能（內能） _B_ 。A是由系統壓力溫度與宏觀位置決定的能； B 是微觀粒子動勢能的宏觀體現；C 是由微觀粒子間的作用力決定的能； D 是由分子熱運動決定的能。10 方程 _D_ 。A 只能用于開口系； B 只能用于不可逆過程；C 只能用于可逆過程； D 開口系閉口系都可適用。11理想氣體定壓比熱 D 。A與

4、定容比熱之比為常數； B是溫度與壓力的狀態函數； C小于定容比熱； D減去定容比熱再乘摩爾質量后的值與氣體種類和溫度無關。12方程 可用于_ A _ 。A 理想氣體的定容可逆過程； B 實際氣體準平衡耗散過程； C 非理想氣體可逆過程； D 理想氣體任意過程。13 技術功_A_ 。A 在穩定流單進出口開口系中等于工質對機器作的功與動勢能之和； B 只有開口系才出現；C 在閉口中等于過程功與推動功之差； D 在可逆過程中等于容積功。14空氣在有摩擦無動勢能差的絕熱管道中作恒定流動時，_ A _。A其進口截面的熵必然小于出口截面的熵； B其進口截面的熵必然等于出口截面的熵； C其進口截面的焓必然小

5、于出口截面的焓 ； D其進口截面的溫度必然大于出口截面的溫度。15循環增溫比一定時的燃氣輪機定壓加熱理想循環中， _ D _。A增壓比取最小值時，循環功最大； B循環功與增壓比無關；C增壓比取最小值時，循環功大于零；D增壓比在最小與最大值之間時，循環功有最大值。16水蒸汽的飽和狀態_C_。A 的壓力與溫度呈反比關系； B 的干度大于1 ； C 指氣液兩相的平衡狀態 ； D 的壓力與溫度是獨立變量。17范德瓦爾對應態方程 C 。A 是溫度、壓力、比體積為變量的狀態方程； B 是溫度、壓力、壓縮因子為變量的狀態方程；C 與氣體的種類無關； D是對比溫度、對比壓力、壓縮因子為變量的狀態方程；18與實

6、際氣體比較，理想氣體的最大兩個特點是 A 。A 分子不占體積和分子間無作用力； B 分子占有體積和壓縮因子等1；C 壓縮因子等于1和分子間有作用力； D 分子不占體積和壓縮因子大于1。19理想氣體多變過程 C 。A 可近似表達理想氣體所有過程； B 包括不可逆過程； C 的過程方程可寫成含有多變指數的統一形式； D 包括變比熱容定熵過程。20濕空氣 C 。A 中的干空氣必須視為混合物； B 不可視為理想氣體混合物；C 中的干空氣和水蒸汽的狀態由分壓定律確定； D 中的水蒸汽不能視為理想氣體。21濕空氣的相對濕度100時，表明 A 。A 濕空氣的飽和度達到最大值； B 空氣中只有水蒸氣；C 空氣

7、非常干燥； D 空氣中的干空氣處于飽和狀態。22在氣體動力循環常用的“空氣標準假設”中，不包括 A 的假定。 A定溫過程代替吸熱過程； B空氣代替燃氣； C閉式循環代替開式循環； D 吸熱過程代替燃燒過程。23多熱源循環熱機的效率可以表示為_B_。A； B ； C ； D 。 （下標“1”表示高溫，“2”表示低溫，上標“”表示平均溫度，“net”表示循環）24以下是四種物質的臨界溫度，在常溫（25oC）下，哪種物質可能處于液態 C A5.19K ； B194.1K ； C647.3K ； D 33.2K。25. 熱力學能 (Ex,U) A 。A 反映了系統能量品質的大小； B 是過程量； C

8、當系統與環境平衡時其數值小于零； D 表示系統最大的耗功量。26 熱量 C A是狀態量； B與熱量傳遞的方向相反；C是當系統溫度高于環境溫度時提供的熱量中可轉化為有用功的最大值； D是當系統溫度低于環境溫度時提供的熱量中可轉化為有用功的最小值。27 損失 A A大于零表示實際可能發生的過程； B等于零表示實際和理論均可能發生的過程；C等于環境溫度乘熵流； D等于系統溫度乘熵變。28 濕球溫度 D A精確等于絕熱飽和溫度； B大于濕空氣溫度；C小于露點溫度； D小于干球溫度。29 氣體壓縮因子 C A以及對比壓力作為坐標的狀態參數圖可用來求任何氣體基本狀態參數而不需作實驗； B表示氣體比體積除以

9、相應的臨界比體積；C等于1表示理想氣體； D小于1表示理想氣體。30 理想氣體混合物的折合氣體常數 A A在過程中可能發生變化； B等于組元氣體常數的摩爾加權平均值；C等于組元氣體常數的體積加權平均值； D等于總壓除以溫度。二、作圖題（共10分，第1、2小題3分，第3小題4分）1利用能流圖和 流圖分析電爐取暖和熱泵取暖的異同。（提示：用圖示說明其工作原理，分別分析各自的能效率和 效率，熱泵可不考慮 損）。電爐熱泵電爐取暖， 損很大，輸出 流很小， 效率極低，能效率卻為100%。如果用熱泵取暖，同樣的供暖量， 效率為100%，能效率超過100%。2 在水蒸汽熱力計算中，需要計算A、B、C、D、E

10、各點的狀態參數，其中干度，壓力，溫度。請（1）用實心圓點在圖與圖上定性標出各點；（2）在圖上定性畫出通過各點的等壓線，在在圖上定性畫出通過各點的等溫線；（3）寫出各點所處的水的狀態名稱。A_濕飽和蒸汽；B_過熱蒸汽；C_過冷水；D_飽和水；E_干飽和蒸汽。 3定性地畫出具有回熱的燃氣輪機裝置示意圖。并在p-v圖上定性地畫出各個不同的熱力過程，并說明這些過程各在哪個部件內完成的，其特點是什么？氣輪機壓氣機燃燒室回熱器vp回熱器（等壓吸熱）回熱器（等壓放熱）氣輪機（等熵膨脹）壓氣機（等熵壓縮）燃燒室（等壓燃燒）三、問答題（15分，每小題3分，）1什么是熱力學平衡狀態？它與穩定狀態的區別是什么? 答

11、： 系統不受外界影響時，其狀態參數始終保持不變的狀態。穩定態狀態參數也不變但系統與外界有質量或能量的交換。2簡述“熱量”的定義，在熱力系統中有絕熱閉口系的定義，在開口系統中，由于有流體的進出，就不可能有絕熱開口系，該說法對否？ 分析之。答：熱量是過程量，是體系與體系之間或體系與環境之間通過溫差傳遞的無序能量。開口系也可以是絕熱的，因為進出口選在溫度分布均勻處，沒有熱量的傳遞，流體進出帶進和帶出的是流體的焓與動勢能。3什么是熵增原理？答： 實際過程總是朝著使孤立系總熵增大方向進行，總熵減少的過程不可能發生，理想可逆情況總熵不變，總熵達到最大值時，孤立系終止于平衡態。4什么是道爾頓分壓定律？答：理

12、想氣體混合物各組成氣體的狀態與該氣體在同體同溫下的狀態相同, 混合物的壓力等于各分壓之和。5. 在循環增溫比相同的條件下，說明Brayton循環的循環功和增壓比之間的關系，熱效率和增壓比之間的關系，并給出最佳熱效率和極限熱效率的定義。答： Brayton循環的熱效率隨增壓比的升高而升高，當增溫比一定時增壓比存在一最大值，此時的熱效率稱為極限熱效率，但循環功為零。當增壓比從最小（等于1）變到最大時，循環功并非單調增，而是在增壓比最小與最大值間存在一最佳增壓比，此時循環功最大。最佳增壓比對應熱效率稱最佳熱效率。四、計算題（15分）欲設計一熱機，對于每公斤工質，使之能從900K的高溫熱源吸熱2000kJ，并向溫度為300K的冷源放熱800kJ。(一) 問此循環能否實現？(二) 若保持高溫熱源溫度、冷源溫度和高溫熱源吸熱量不變，熱機改為按理想氣體斯特林循環（由兩個定容過程和兩個定溫過程組成的概括性卡諾循環）運行, 氣