工程熱力學試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.系統經一熱力過程，放熱8kJ，對外做功26kJ。為使其返回原狀態，對系統加熱6kJ，需對系統做功為（）A.20kJB.12kJC.4kJD.8kJ2.下列哪個參數不是狀態參數（）A.溫度B.壓力C.比體積D.熱量3.理想氣體定溫膨脹過程中（）A.內能增加B.內能減少C.內能不變D.無法確定4.卡諾循環的熱效率取決于（）A.高溫熱源溫度B.低溫熱源溫度C.高低溫熱源溫度D.循環凈功5.工質的干度x的取值范圍是（）A.0＜x＜1B.0≤x≤1C.x＞0D.x＜16.定壓過程中，工質吸收的熱量等于（）A.內能的增量B.焓的增量C.熵的增量D.技術功7.理想氣體內能的變化量只取決于（）A.壓力變化B.溫度變化C.比體積變化D.過程8.下列哪種過程熵變為零（）A.定溫過程B.定壓過程C.定熵過程D.定容過程9.絕熱節流前后（）不變。A.溫度B.壓力C.焓D.熵10.水蒸氣的汽化潛熱隨壓力升高而（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小答案：1.C2.D3.C4.C5.B6.B7.B8.C9.C10.B二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于基本狀態參數的有（）A.溫度B.壓力C.內能D.比體積2.理想氣體的內能與（）有關。A.溫度B.壓力C.比體積D.物質的量3.可逆過程的特點包括（）A.過程進行時無能量耗散B.系統和外界可同時恢復原態C.過程進行時推動力無限小D.實際過程都是可逆過程4.提高朗肯循環熱效率的途徑有（）A.提高初溫B.提高初壓C.降低排汽壓力D.采用再熱循環5.下列哪些過程是等熵過程（）A.可逆絕熱過程B.不可逆絕熱過程C.定溫過程D.理想氣體可逆絕熱過程6.水蒸氣的狀態參數包括（）A.壓力B.溫度C.干度D.焓7.下列關于熵的說法正確的是（）A.熵是狀態參數B.熵變等于過程的熱溫比C.孤立系統熵增原理可判斷過程方向性D.熵只能增大不能減小8.氣體的比熱與（）有關。A.氣體種類B.過程C.溫度D.壓力9.熱力循環按循環方向可分為（）A.正向循環B.逆向循環C.卡諾循環D.朗肯循環10.實際氣體與理想氣體的差別主要體現在（）A.分子間有作用力B.分子有體積C.服從理想氣體狀態方程D.性質更簡單答案：1.ABD2.AD3.ABC4.ABCD5.AD6.ABCD7.AC8.ABC9.AB10.AB三、判斷題（每題2分，共20分）1.閉口系統與外界無物質交換，也無能量交換。（）2.比焓是強度性狀態參數。（）3.不可逆過程的熵變一定大于可逆過程的熵變。（）4.卡諾循環是理論上效率最高的循環。（）5.理想氣體的比熱比是常數。（）6.定容過程中，系統與外界無功量交換。（）7.水蒸氣的臨界狀態是汽化曲線的終點。（）8.絕熱過程就是定熵過程。（）9.提高蒸汽動力循環的初溫，可提高循環熱效率。（）10.理想氣體的內能和焓只是溫度的函數。（）答案：1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述熱力學第一定律的實質答：能量守恒與轉換定律在熱現象中的應用，即能量既不能被創造也不能被消滅，不同形式能量可相互轉換，在轉換和傳遞過程中總量保持不變。2.什么是卡諾定理答：在相同高溫熱源和相同低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，其熱效率都相等，且與工作物質無關；在相同高溫熱源和相同低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機，其熱效率都小于可逆熱機的熱效率。3.簡述水蒸氣定壓發生過程經歷的三個階段答：未飽和水預熱階段，水溫度升高至飽和溫度；飽和水汽化階段，水吸熱逐漸汽化成干飽和蒸汽；過熱蒸汽階段，蒸汽溫度繼續升高成為過熱蒸汽。4.簡述孤立系統熵增原理答：孤立系統中進行的實際過程都是不可逆的，其熵總是增加的，極限情況（可逆過程）熵保持不變，即孤立系統的熵變大于或等于零。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論提高蒸汽動力循環效率的其他方法及原理答：可采用回熱循環，利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水，減少工質在低溫熱源的放熱，提高平均吸熱溫度，從而提高循環效率。還可采用熱電聯產，同時生產電能和熱能，減少能量浪費，提高能源利用率。2.在實際工程中，如何盡量接近可逆過程答：盡量減小各種不可逆因素，如減少摩擦，降低流體流動的阻力；使過程進行得緩慢，減小不平衡勢差；減少散熱損失，保證良好的絕熱條件等，讓實際過程盡量接近可逆過程，提高能源利用效率。3.分析理想氣體假設在工程實際中的局限性與意義答：局限性在于實際氣體分子有體積且存在相互作用力，與理想氣體假設不符。意義在于理想氣體模型使復雜問題簡化，便于進行理論分析和計算，在一些壓力不高、溫度不低的情況下，其計算結果能滿足工程精度要求，為工程設計提供基礎。4.