工程熱力學(xué)期末試題

1、選擇題：（可改判斷填空）1.氣體常量Rg ( ) A. 與氣體種類有關(guān)，與狀態(tài)無關(guān)； B. 與狀態(tài)有關(guān)，與氣體種類無關(guān)；C. 與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān)； D. 與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)。【解】A。氣體常數(shù)只與氣體的種類有關(guān)，而與狀態(tài)無關(guān)。2.已知理想氣體可逆過程中膨脹功等于技術(shù)功，則此過程的特性為( )。A. 定壓 B. 定溫 C. 定容 D. 絕熱【解】B 在無摩擦的情況下，理想氣體定溫過程的膨脹功、技術(shù)功分別計算如下：由于定溫過程中，因此有W=Wt，也就是說理想氣體在定溫過程中的技術(shù)功和膨脹功相等。3工質(zhì)經(jīng)過一個不可逆循環(huán)，又回到初態(tài)，其熵（ ） A增加 B減少 C不變 D變化不定【解】C熵是

2、狀態(tài)參數(shù)，與過程無關(guān)，循環(huán)前后狀態(tài)不變，所以熵不變。4在剛性容器中，一定質(zhì)量的空氣被3000C的熱源從1000C加熱到300 0C，此過程是（ ）A可逆的 B不可逆的 C定容可逆的 D等壓不可逆的【解】B能自發(fā)進(jìn)行的過程均不可逆，題中過程為自發(fā)過程，所以是不可逆過程。由PV=RgT可知，該過程不為等壓過程，故D錯。5對理想氣體，下列 過程的溫度是增加的A絕熱壓縮 B絕熱膨脹 C定容放熱 D定壓放熱【解】A從P-V圖到T-S圖的轉(zhuǎn)換中可以自行讀出答案。6制冷壓縮機(jī)及其系統(tǒng)的最理想循環(huán)是A卡諾循環(huán) B逆卡諾循環(huán) C回?zé)嵫h(huán) D多熱源卡諾循環(huán)【解】B最理想循環(huán)為卡諾循環(huán)，又因?yàn)橹评?，所以逆向。對于C

3、，應(yīng)該叫概括性卡諾循環(huán)，木有回?zé)嵫h(huán)一說。7水在定壓汽化過程中，下列四個狀態(tài)里，除 外，另外三個狀態(tài)的溫度是相同的A飽和水 B濕飽和蒸汽 C干飽和蒸汽 D過熱蒸汽【解】D8擴(kuò)壓管是用來將流體的動能轉(zhuǎn)化為A功 B熱量 C內(nèi)能 D壓力能【解】D9、當(dāng)擴(kuò)壓管流道截面積從大變小又從小變大時，氣體的流速A增大 B減小 C不變 D不一定【解】B10下列哪種情況氣體的內(nèi)能減少A絕熱壓縮 B絕熱膨脹 C定溫膨脹 D定溫【解】B填空題1、 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是 。 答案：（能量轉(zhuǎn)換和守恒定律）2、 91在理想氣體的放熱過程中，若工質(zhì)溫度上升，則其膨脹功一定 零。（大于、小于或等于） 答案：（小于）3、 111

4、工質(zhì)狀態(tài)變化，因其比容變化而做的功稱為 。 答案：（容積功） 4、 卡諾循環(huán)的熱效率僅與 有關(guān)。 答案：（高溫?zé)嵩礈囟群偷蜏責(zé)嵩礈囟龋?、 理想氣體在高溫?zé)嵩礈囟萒H和低溫?zé)嵩礈囟萒L之間的逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)為 .。答案：（TL(TH- TL)）6、 卡諾循環(huán)包括 四個熱力過程。答案：（可逆定溫加熱，可逆定溫放熱，可逆絕熱膨脹，可逆絕熱壓縮）7、 理想氣體過程方程為pvn=常數(shù)，當(dāng)n=0時，其熱力過程是 ， 當(dāng)n=k時，其熱力過程是 。答案：（等壓過程）(絕熱過程)8、 理想氣體比定壓熱容與定容比熱之比為 1。（大于、小于或等于） 答案：（大于）9、 某氣體cvm=0.8 kJ(kg

5、83;)在膨脹過程中，從外界吸熱16 kJkg，對外界做功80kJkg，此過程中，該氣體溫度將下降 。答案：（80）10、 某理想氣體cvm=08kJ(kg·)被壓縮過程中，接受外界功90kJkg，溫度上升80，此過程中，該氣體將對外界放熱 kJkg。答案：（26）簡答題：1、閉口系與外界無物質(zhì)交換，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量將保持恒定，那么，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定的熱力系一定是閉口系統(tǒng)嗎?答：否。當(dāng)一個控制質(zhì)量的質(zhì)量入流率與質(zhì)量出流率相等時（如穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流系統(tǒng)），系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量將保持恒定不變。2、 .熱力學(xué)第一定律解析式有時寫成下列兩種形式： 分別討論上述兩式的適用范圍。答：第一個公式為熱力學(xué)第一定律的最普

6、遍表達(dá)，原則上適用于不作宏觀運(yùn)動的一切系統(tǒng)的所有過程；第二個表達(dá)式中由于將過程功表達(dá)成，這只是對簡單可壓縮物質(zhì)的可逆過程才正確，因此該公式僅適用于簡單可壓縮物質(zhì)的可逆過程。3、 將理想氣體工質(zhì)又升壓、又升溫及又放熱的多變過程表示在p-V圖和T-S圖上。4、當(dāng)氣流速度分別為亞聲速和超聲速時，下列形狀的管道宜于作噴管還是宜于作擴(kuò)壓管？ （1） （2） （3） （4）答：亞聲速時 （1）噴管 （2）擴(kuò)壓管 （3）噴管 （4）都不適合超聲速時 （1）擴(kuò)壓管 （2）噴管 （3）擴(kuò)壓管 （4）都不合適5、利用人工打氣筒為車胎打氣時用濕布包裹氣筒的下部，會發(fā)現(xiàn)打氣時輕松了一點(diǎn)，工程上壓氣機(jī)氣缸常以水冷卻或氣缸上有肋片，為什么？答：濕布使打氣筒散熱增強(qiáng)，氣缸水冷或加裝肋片也是為了增強(qiáng)散熱，從而使壓縮過程離開絕熱靠近定溫，壓縮耗功減少。計算題1. 3 kg空氣從p 1=1MPa、 T1= 900 K，可逆絕熱膨脹到 p 2= 0.1 MPa。設(shè)比熱容為定值，絕熱指數(shù) k=1.4，求：（1）終態(tài)參數(shù)T2和v2 ；（2）過程功和技術(shù)功；2, 有人設(shè)計了一臺熱機(jī)，工質(zhì)分別從溫度為 T1= 1 800 K、 T2 =2 500 K 的兩個高溫?zé)嵩次鼰酫 1=1 500 kJ 和 Q2= 2500 kJ，以 T 0= 300 K的環(huán)境為冷源，放熱 Q3，問：（1）要求熱機(jī)作出循環(huán)凈功W