工程熱力學考試試卷判斷題

Allrightsreserved.流動功是系統維持流動所花費的代價，所以流動功不能為0（×)質量保持不變的系統就是閉口系（×）(×),.（×）等溫過程的膨脹功與與吸收的熱量相等（×）陡。(×）（√)可以從單一熱源中取熱并使之完全轉換為功（√）,(×)可逆循環的熱效率一定大于不可逆循環的熱效率（×）,（×)分析、簡答題1.“系統經某一初態經不可逆與可逆兩條途徑到達同一終態，則經不可逆試在圖上把理想氣體兩狀態間熱力學能及焓的變化表示出來。212v2p點；由于理想氣體的熱力學能和焓是溫度的單值函數等容過程的吸熱量與相同溫限下的熱力學能的變化相等，可以得到。等壓過程的吸熱量與相同溫度下的焓的變化相等，可以得到。圖上過程線下方的面積表示熱量,所以；.從而可以得到，；。某理想氣體在圖上的兩種過程如下圖所示,試在圖上畫出相應的兩個n吸熱還是放熱，升溫還是降溫，降壓還是升壓。答:1—2過程:，壓縮、放熱、降溫、降壓。1-3:,膨脹、吸熱、升溫、降壓。１。如右圖所示的氣缸，其內充以空氣。已知活塞與氣缸壁之間無摩擦0.4mm對氣缸緩緩加熱，直至若空氣比熱力學能。求從初態到終態過程的加熱量。解：取氣缸內的空氣為系統-—閉口系。確定空氣初終態體積:彈簧初終態變形量:missed.。.。.。.。...。.。....。。.。.....。..。。。..。.。...。。.。..。..。。。..。....。...。。.根據熱力學第一定律：的空氣由初態，,經可逆定溫過程到達終態解：;；missed……………..推導理想氣體定值比熱容,解：:比定壓熱容：800K300K,500KJ。試求:1)溫差傳遞引起的熵變;2）能力損失了多少？（環境溫度為）解：1）取熱源、工質為系統—-孤立系。熱源的熵變化：工質的熵變化:2）作功能力損失：填空題1、絕對壓力高于大氣壓力時，絕對壓力=大氣壓力+表壓力；絕對壓力低于大氣壓力時，絕對壓力=大氣壓力—真空度。2,差傳遞機械能。3、可逆過程=準靜態過程+無耗散效應。4、外界對系統輸入功80kJ,同時系統向外界放熱20kJ，則系統熱力學能的變化量為—60kJ。5、理想氣體的熱力學能和焓只是溫度的函數。判斷題1)2、因為自發過程都有方向性,所以自發過程的反方向過程一定不可進行。（×）.（×)4、流動功是系統維持流動所花費的代價，所以流動功一定是負值（×）5、熱力系統放熱后，系統的熵一定減少（×）6、閉口系經歷可逆與不可逆兩個過程，從同一點出發，達到相同的終點,這兩個過程的熵變相等.(√）7、氣體膨脹時必須對其加熱（×）8、實際氣體絕熱自由膨脹后，其熱力學能不變（√)9、穩定流動系統進出口工質的狀態相同（×）10、任何可逆循環的熱效率都相等（×）分析、簡答題1.b—aT-s圖上表示出答：.，可以得到。由于等壓過程的熱量與相同溫度下的焓的變化相等,可以得到missed。。。。。..從而可以得到，。2。閉口系中工質在某一熱力過程中從熱源（300K）吸取熱量750KJ,該過程中工質的熵變為，分析此過程是否可行，如果可行是否可逆.答：根據閉口系熵變方程：，可以得到，因此，此過程可行，但不可逆。答：理想氣體的和都只是溫度的函數。,多變指數的值分別是多少？答:定壓過程：n=0；定溫過程:n=1；定熵過程：n=k；定容過程:n=∞。計算題1.如右圖所示的氣缸,其內充以空氣氣缸截面積，活塞距底面高度。活塞及其上重物的總重量，當地大氣壓力，環境溫度100Kg力平衡。假定活塞和氣缸壁之間無摩擦,熱試求活塞上升的距離和氣體的換熱量。missed………..根據熱力學第一定律2、煤氣表上讀得煤氣的消耗量是 70 ,使用期間煤氣表的表壓力是45mm O,750mmHg相當于消耗了多少標準的煤氣；2）其他條件不變，煤氣表的表壓力降低到30mm O，同樣讀數相當于多少標準m3煤氣；3)其他條件不變,但溫度為37℃，此時相當于消耗了多少標準m3的煤氣？解：由于壓力較低,故煤氣可作理想氣體,2)3、封閉氣缸中氣體初態=8M ，=1300℃,經可逆多變膨脹過程變化到終態

=04M

，=400℃。已知該氣體常數

=0.287KJ/(kg·K)，氣體比熱容=0.716KJ/（kg·K).求:氣體在該過程中吸收的熱量Q。解：根據理想氣體狀態方程,可得多變指數多變過程的熱量missed 。405kg12004kg水的絕熱容器中，直至碳鋼與水達到熱平衡。求此過程中不可逆傳熱引起的熵產.碳鋼和水的比熱容分別為:KJ/(kg·K)。解：熱平衡時水和碳鋼的溫度:水的熵變：碳鋼熵變:

=0。47KJ/(kg·K)， =4。187水和碳鋼組成孤立系統，孤立系統的熵變即為熵產：填空題1、 熱量與膨脹功都是(過程)量，熱量（溫度）差而傳遞熱能,膨脹功通過（體積）差傳遞機械能.2、 某蒸汽經歷不可逆放熱過程后過程的熵(小于0過程熵產( 大于0。3、 卡諾循環是由兩(可逆定溫)和兩(可逆絕(或定熵））過程組成的。判斷題1、 熱力系統的邊界可以是固定,也可以是移動的可以是實際存在的也可以是假想的（√）2、 開口系不可能是絕熱系。(×）3、 閉口絕熱系的熵不可能減.(×)4、 熱力系從1狀態經歷不可逆過程到狀態2，則熱力學能的變化△=( —) （×）5、 熱力系統放熱后，系統的熵一定減少。(×)6、 因為不可逆過程不可能在T--—s圖上表,所以也不能計算過程的熵變量。(×)7、 理想氣體熱力學能僅僅是溫度的函數(√)8、 實際氣體絕熱自由膨脹,其熱力學能不.（√）9、 循環的熱效率越高，所得到的循環凈功也越.（×）10、任何可逆循環的熱效率都相等.(×)分析、簡答題aa-bc同一條絕熱線上，問 和 哪個大？并在T———s圖上表示過程a—b、a—c及 、 missed……………1、1kmol的理想氣體從初態=500M 、可逆絕熱膨脹到原容積的2倍。設氣體33。4KJ/(kg·K）,=25.12KJ/(kg·K),試確氣體的終態溫度，對外所做的功及熵的變化量.解：可逆絕熱Q=0因為是可逆絕熱膨脹過程，是一個定熵過程，所以熵的變化量為0.填空題1、理想氣體多變過程中,工質放熱壓縮升溫過程的多變指數是（1〈n，工質吸熱壓縮過程n的范圍是（nk。2、外界對閉口系統輸入功80KJ,同時系統向外界放熱20KJ，則系熱力學能的變化量為（60KJ 。3、60030℃率為（6528％。判斷題1、因為自發過程都有方向性，所以自發過程的反方向過程一定不可進行。（×）2、穩定流動系統與外界交換的功和熱量相等，并且不隨時間而變。(×）3、閉口系進行一放熱過程,其熵一定減少.(×)（×)5、流動功是系統維持流動所花費的代,流動功可以為0。 (√)6、及二式均適用于任何工質、任何過程.(×）分析題、簡答題1、 如右圖所示剛性絕熱容器中用隔板分成兩部分，A中有一定量的理想氣體，B為真空。將隔板抽掉，分析容器中氣體的狀態參數（T、u、h、s、v)如何變化，并分析為什么。答：熱力學第一定律:容器剛性絕熱，Q=0,W=0，故△U=0；閉口系統質量不變,故△u=0，u不變.理想氣體熱力系能和焓只與溫度有關，故T和h不變。自由膨脹后，體積增大質量不變，故v增大;根據理想氣體狀態方程：pv= T，T不變,v增大，故p降低。取氣體為系統—-———-孤立系統,抽掉隔板的過程為不可逆過程,根據孤立系統熵增原理，s只能增大。計算題1．如右圖所示，容器A剛性絕熱,1，容器與管道用閥門相連管4Mpa30305。3kj/kg.容器初始狀4Mpau=0。Am答:取A為系統——--—非穩定開口系統。容器剛性絕熱，Q=0，=0;忽略進出口的動能差及位能差。根據能量守恒，可得：整理,可得:；由于初態為真空，故，故代入數據：充入氣體的質量：2、封閉氣缸中氣體初態=8M ，=1300℃，經可逆多變膨脹過程變化到終態=4M，=40℃.已知該氣體常數KJ/(kg·K)。解：根據理想氣體狀態方程，可得多變指數：missed 。30.5kg12004kg20℃的絕熱容器中，直至碳鋼與水達到熱平衡。求此過程中不可逆傳熱引起的熵產。碳鋼和水的比熱容分別為:（kg·K）.

=0。47KJ/（kg·K）,=4。187KJ/解：熱平衡時水和碳鋼的溫度：水的熵變：碳鋼熵變：水和碳鋼組成孤立系統,孤立系統的熵變即為熵產:填空題1、 閉口系統經過某一熱力過程1a2吸收量50J的熱熱力學能增加了84J,此過程對外做功（34；如果系統又經另一路徑2b12b1程中熱力學能的變化為（84J。2、 工質是實現（熱能）(機械能）相互轉換的媒介物質。3、 可逆過程=（準靜態過程+無耗散效應。判斷題1、流動功是系統維持流動所花費的代價，所以流動功不能為0（×）2、質量保持不變的系統就是閉口系。(×)3、穩定的系統一定處于平衡狀態（×）4、等溫過程的膨脹功與吸收的熱量相等.（×）5、容器中氣體的壓力不變,則壓力表的讀數可能會變。（√）6、因為自發過程都有方向性，所以自發過程的反方向過程一定不可進行.(×)7、不違反熱力學第一定律的過程均可進行（×）8、閉口絕熱系的熵不可能減少（√)9、循環的熱效率越高，所得到的循環凈功也越大（×）10、氣體膨脹時必須對其加熱。（×）計算、證明題11Mpa20中排走部分熱量，再進入噴管膨脹到0。1Mpa、20℃。噴管出口截面積A=0.0324 ，氣體流速 =300m/s。已知壓氣機的耗功率為710kw，試算換熱器中空氣散失的熱量。解：取CV-—-系統流量：missed 。2、0。5kmol某種單原子理想氣體，有25℃，經過程2m3可逆絕熱膨脹到1atmQ，過程功WU解：單原子理想氣體：初終態狀態參數：可逆絕熱過程吸收熱量：過程功：熱力學第一定律：填空題1、 絕對壓力大于大氣壓時，絕對壓=(大氣壓+表壓力)；絕對力小于大氣壓,絕對壓=(大氣壓力—真空度)。2、 熵的變化由與外界熱交換引起的(熵流，和由不可逆因素引起的（熵產）構成。3、 與外界無物質交換的系統是(閉口系)；與外界有物質交換的系是（開口系）4、 理想氣體狀態方程是T。判斷題1、 容器中氣體的壓力不變，則壓力