工程熱力學復習題

1、工程熱力學復習題型一、簡答題1 .狀態(tài)量（參數(shù)）與過程量有什么不同？常用的狀態(tài)參數(shù)哪些是可以直接測 定的？哪些是不可直接測定的？內(nèi)能、嫡、始是狀態(tài)量，狀態(tài)量是對應每一狀態(tài)的（狀態(tài)量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀 態(tài)的物理量）。功和熱量是過程量,過程量是在一個物理或化學過程中對應量。（過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過程的物理量）溫度是可以直接測定的， 壓強和體積是不可以直接測定的。2 .寫出狀態(tài)參數(shù)中的一個直接測量量和一個不可測量量； 寫出與熱力學第二 定律有關的一個狀態(tài)參數(shù)。3 .對于簡單可壓縮系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界交換哪一種形式的功？可逆時這種功如 何計算。交換的功為體積變化功?？赡鏁r一4 .定壓、定溫、絕熱和定

2、容四種典型的熱力過程，其多變指數(shù)的值分別是多 少？0、 1、 k、 n5 .試述膨脹功、技術功和流動功的意義及關系，并將可逆過程的膨脹功和技 術功表示在p v圖上。膨脹功是系統(tǒng)由于體積變化對外所作的功； 軸功是指工質(zhì)流經(jīng)熱力設備（開口系 統(tǒng)）時，熱力設備與外界交換的機械功（由于這個機械工通常是通過轉(zhuǎn)動的軸輸 入、輸出，所以工程上習慣成為軸功）；流動功是推動工質(zhì)進行宏觀位移所做的功。膨脹功=技術功+流動功6 .熱力學第一定律和第二定律的實質(zhì)分別是什么？寫出各自的數(shù)學表達式。 熱力學第一定律的實質(zhì)就是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱力學上的應用。（他的文字表達形式有多種，例如：1、在孤立系統(tǒng)中，能的形式可以

3、轉(zhuǎn)換，但能的總量不 變；2、第一類永動機是不可能制成的。）數(shù)學表達式： 進入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)儲存能量的增量熱力學第二定律的實質(zhì)是自發(fā)過程是不可逆的；要使非自發(fā)過程得以實現(xiàn)，必須伴隨一個適當?shù)淖园l(fā)過程作為補充條件。數(shù)學表達式可用克勞修斯不等式表示：7 .對于簡單可壓縮系，系統(tǒng)只與外界交換哪一種形式的功？可逆時這種功如 何計算（寫出表達式）？簡單可壓縮系統(tǒng)與外界只有準靜容積變化功（膨脹功或壓縮功）的交換?？赡鏁r公的計算表達式:印=pdV8 .試述可逆過程的特征及實現(xiàn)可逆過程的條件。熱力學系統(tǒng)完成某一過程后，如果令過程沿相同的的路徑進行而能使過程中所涉 及的一切（系統(tǒng)和外界）完全回到

4、原來狀態(tài)，而不留下任何痕跡，則這一過程稱 為可逆過程。9 .在穩(wěn)定流動能量方程中，哪幾項參量是機械能形式？12-Ac2 g Az ws10 . 一個熱力系統(tǒng)中嫡的變化可分為哪兩部分？指出它們的正負號。對于一個開放系統(tǒng)，嫡的變化可分為兩部分，一部分是嫡流，由系統(tǒng)與外界交換 熱量而引起的嫡變，吸熱為正，放熱為負；另一部分則是嫡產(chǎn)，表示由于過程中 的不可逆因素引起的嫡增加，可逆時為零，不可逆時為正，不能為負值。11 .實際氣體絕熱節(jié)流后，它的溫度如何變化？對實際氣體，由于始是溫度和壓力的函數(shù)，所以節(jié)流前后雖始值不變，溫度 卻發(fā)生變化12 .采用兩級活塞式壓縮機將壓力為 0.1MPa的空氣壓縮至2.5

5、MPa,中間壓力 為多少時耗功最少？ 0.5MPa13 .壓氣機高壓比時為什么采用多級壓縮中間冷卻方式？首先高壓壓縮機必須要通過多級壓縮才能實現(xiàn)，壓縮的氣體是從大氣缸到小氣缸 的壓比產(chǎn)生壓力，如果進氣口的氣缸太大，而出氣缸太小，這氣就會產(chǎn)生發(fā)熱過 大可缸體損壞，因此要多級壓縮，且每級要加冷卻管來保證正常工作14 .閉口系進行一放熱過程，其嫡是否一定減少？不一定，可逆絕熱過程是定嫡過程15 .熱力系統(tǒng)嫡變化有哪兩種？各代表什么物理意義？16 .第一類永動機是怎樣的一種機器？第一類永動機是一種不需供給能量而能永遠對外做功的機器。17 .試畫出朗肯循環(huán)的T-s圖，并指明該循環(huán)是由哪些過程組成的， 以

6、及這些 過程都是在什么設備內(nèi)完成的。它與蒸汽卡諾循環(huán)有什么不同？18 .提高蒸汽輪機動力循環(huán)熱效率的措施有那些？答：提高蒸汽初溫初壓、采用回熱循環(huán)、抽汽回熱循環(huán)、再熱循環(huán)和熱 電聯(lián)供循環(huán)等。、判斷題（對的打,錯的打“X”，把正確答案填在下表上）1 .氣體吸熱后一定膨脹，熱力學能一定增加；（X ）2 .氣體膨脹時一定對外作功；（X ）3 . 如果容器中氣體壓力保持不變，那么壓力表的讀數(shù)一定也保持不變；（X ）4 .壓力表讀值發(fā)生變化，說明工質(zhì)的熱力狀態(tài)也發(fā)生了變化。（X）5 . 由于準靜態(tài)過程都是微小偏離平衡態(tài)的過程，故從本質(zhì)上說屬于可逆過程。（X ）6 .第二類永動機違反了熱力學第一和第二定律

7、；（x ）7 .可逆過程一定是準靜態(tài)過程，而準靜態(tài)過程不一定是可逆過程。（V ）8 .混合氣體中容積成分較大的組分，則其摩爾成分也較大。（x ）9 .氣體常數(shù)與氣體的種類及所處的狀態(tài)均無關。（x ）10 .邁耶公式Cp j=R既適用于理想氣體，也適用于實際氣體。（x ）11 .混合氣體中容積成分較大的組分，則其摩爾成分也較大。（V ）12 .對工質(zhì)加熱，其溫度反而降低是不可能的。（X ）13 .熱力學第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆（ V ）014 .可逆過程一定是準靜態(tài)過程；（ V ）15 .理想氣體任意兩個狀態(tài)參數(shù)確定后，氣體的狀態(tài)就一定確定了。（ X ）16 .理想氣體不可

8、能進行吸熱而降溫的過程。（X ）17 .可逆絕熱過程即等嫡過程；反之，等嫡過程必為可逆絕熱過程。（V ）18 .沸騰狀態(tài)的水總是燙手的。（x ）19 .容器中氣體的壓力不變，則壓力表的讀數(shù)也絕對不會改變。（ x ）20 . 水 蒸 氣 在 定 溫 過 程 前 后 溫 度 不 變 T 0 ， 則 其 熱 力 學 能 也 不 變u 0 o（ x ）21 . 對所研究的各種熱力現(xiàn)象都可以按閉口系統(tǒng)、 開口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)進行分析，其結果與所取系統(tǒng)的形式無關。（V ）22 . 工質(zhì)在相同的初、 終態(tài)之間進行可逆與不可逆過程， 則工質(zhì)熵的變化是一樣的。（ x ）23 .對于過熱水蒸氣，干度x 1（ X ）

9、24 .膨脹功、流動功和技術功都是與過程的路徑有關的過程量（X ）25 .比體積v是廣延狀態(tài)參數(shù)。（ V ）26 .實際氣體的壓縮因子z可能等于1。（ V ）27 .工質(zhì)經(jīng)過一個不可逆循環(huán)后，其s0o（V）28 .工質(zhì)經(jīng)過一個不可逆循環(huán)后，其s0o（X）29 .嫡增過程是不可逆過程。（X ）30 .嫡減少的過程是可以發(fā)生的；（V）31 .孤立熱力系嫡減少的過程是無法實現(xiàn)的；（V ）32 .熱力系統(tǒng)放熱后，系統(tǒng)的嫡一定減少。（X ）33 .工質(zhì)經(jīng)歷一個不可逆過程，它的嫡不一定增大。（ V ）34 .工質(zhì)經(jīng)歷一個絕熱不可逆過程，它的嫡一定增大。（ V ）35 .工質(zhì)從狀態(tài)1到狀態(tài)2進行了一個可逆吸

10、熱過程和一個不可逆吸熱過程。后者的嫡增必定大于前者的嫡增。（X ）36 .熱量不可能從低溫熱源傳向高溫熱源；（X ）37 .當蒸汽的溫度高于飽和溫度時，稱該蒸汽為過熱蒸汽；（X ）38 .理想氣體任意兩個狀態(tài)參數(shù)確定后， 氣體的狀態(tài)就一定確定了。（ X ）39 .孤立系的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化。（X ）40 .活塞式壓氣機采用多級壓縮和級間冷卻方法可以提高它的容積效率。（V ）41 .濕空氣的相對濕度鹽越大，空氣中水蒸氣的含量就越大。（X ）42 .濕空氣的相對濕度全愈大，其中水蒸氣分壓力也愈大。（V ）43 .未飽和濕空氣的干球溫度總大于濕球溫度。（V ）44 .兩種濕空氣的相對濕度相等，則吸

11、收水蒸汽的能力也相等。（X ）45 .用壓力表可以直接讀出絕對壓力值。（X ）46 .封閉系統(tǒng)中發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)嫡必減少。（X ）47 .理想氣體的Cp、j值與氣體的溫度有關，則它們的差值也與溫度有關。48.任意可逆循環(huán)的熱效率都是49 .制冷系數(shù)是大于1的數(shù)。（X ）50 . S孤立0是熱力學第二定律表達式之一。（V ）51 .系統(tǒng)（工質(zhì)）進行一膨脹過程，則該系統(tǒng)必然對外作功。（X ）52 .計算熱效率的公式t 1 T2/T1只適用于卡諾循環(huán)，其中 /、T2分別是兩恒溫熱源的溫度。（X ）53 .絕熱節(jié)流的溫度效應可用一個偏導數(shù)來表征， 這個量稱為焦耳-湯姆遜系 數(shù)。它是一個狀態(tài)的單值函數(shù)

12、。實際氣體節(jié)流后溫度可能升高、降低或不變。（，）54 .節(jié)流過程是一個不可逆過程；（V）55 .絕熱加濕過程可近似地看成是濕空氣始值不變的過程。（X）56 .孤立系統(tǒng)的嫡與能量都是守恒的。（X）57 .飽和濕空氣中的水蒸氣處于飽和狀態(tài)， 未飽和濕空氣中的水蒸氣處于未飽 和狀態(tài)。（X ）58 .混合氣體中的質(zhì)量成份較大的組分，其摩爾成分不一定較大。（V ）59 .實際氣體絕熱自由膨脹后，其熱力學能不變。（X ）60 .熱源與冷源的溫差愈大，熱效率愈高，制冷系數(shù)也愈大。（X ）61 .絕熱過程一定是定嫡過程。（X ）62 .對任意循環(huán)，它的熱效率可表示為t Qi Q2 /Qi ,其中Q是工質(zhì)從高溫

13、熱源吸收的熱量，Q2是工質(zhì)對低溫熱源放出的熱量。（V ）63 .相同的終點和始點的兩條途徑，一為不可逆，一為可逆，那么不可逆的 S必大于可逆的 So（，）64 .系統(tǒng)經(jīng)歷一個可逆定溫過程，由于溫度沒有變化，故該系統(tǒng)工質(zhì)與外界沒 有熱量交換。（x ）65 .工質(zhì)完成不可逆過程，其初、終態(tài)嫡的變化無法計算。（X ）66 .濕空氣的含濕量表示1kg濕空氣中水蒸氣的含量。（x ）67 .孤立系統(tǒng)嫡增加，也就意味著作功能力損失。（V ）68 .壓縮機采用多級壓縮中間冷卻的優(yōu)點僅僅為了省功；（x ）69 .朗肯循環(huán)采用再熱后，其熱效率必定升高（x ）70 .提高新蒸汽的溫度、壓力和降低乏汽壓力理論上都可提

14、高朗肯循環(huán)的熱效率。（，）71 .系統(tǒng)由某一初始狀態(tài)變化到某一終了狀態(tài)， 在這兩個狀態(tài)之間所有過程所 作的膨脹功都相等。（X ）72 .理想氣體不論經(jīng)歷什么樣的過程，其始的增量均可用h2CpdT計算。1 p（v ）73 .工質(zhì)進行一嫡增大的過程之后，能夠采用絕熱過程回復到原來的狀態(tài)。（x ）74 .工質(zhì)經(jīng)歷了一個不可逆循環(huán)后，其嫡改變量為零。（V ）75 . HO在定溫汽化過程中所吸收的熱量正好等于其所作的功。（X ）76 .任何氣體經(jīng)過絕熱節(jié)流后，溫度必然降低。（X ）77 .處于平衡狀態(tài)的熱力系，各處應具有均勻一致的溫度和壓力。（V ）78 .穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，維持工質(zhì)流動的流動功和技術上可

15、資利用的技術功，均是由熱能轉(zhuǎn)換所得的工質(zhì)的體積功轉(zhuǎn)化而來的。（V ）79 .穩(wěn)定流動系統(tǒng)進出口工質(zhì)的狀態(tài)相同。（X）80 .濕空氣的相對濕度越高，吸收水分的能力越強。（X ）81 .熱力系破壞平衡的速度要比恢復平衡的速度快得多。（x ）82 .穩(wěn)定流動系統(tǒng)與外界交換的功和熱量相等且不隨時間而變。（X ）83 .不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣?。（x ）84 .由飽和水定壓加熱為干飽和蒸汽的過程，溫度不變。（V ）85 .要得到較高的壓力，不一定要采用多級壓縮。（X ）86 .水的相圖表明，冰點和沸點均隨壓力的升高而升高。（X ）87 .有0c以下的水蒸汽。（ V ）88 .熱力系統(tǒng)的邊界可以

16、是固定的， 也可以是移動的；可以是實際存在的，也 可以是假想的。（V ）89 .多變過程即任意過程（x ）。90 .在相同溫度的高溫熱源和低溫熱源之間工作的卡諾循環(huán)效率最高，其他循環(huán)的效率都小于卡諾循環(huán)的效率。（x ）91 .系統(tǒng)從外界吸收熱量，溫度一定升高。（x ）。92 .在熱力循環(huán)中，如果工質(zhì)不向冷源放熱，則該循環(huán)的熱效率可以達到100% （x ）。93 .熱力學第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆。（，）。94 .溫度越高熱力系所具有的熱量越多。（X ）。95 .水蒸氣在定溫汽化過程前后溫度不變T 0 ,其熱力學能也不變。（x ）96 .對于不可逆過程，熱力學第一定律仍然適用

17、。（，）。97 .下列說法有無錯誤？如有錯誤，指出錯在哪里：（1）工質(zhì)進行不可逆循環(huán)后其嫡必定增加；（2）使熱力系嫡增加的過程必為不可逆過程；（3）工質(zhì)從狀態(tài)1到狀態(tài)2進行了一個可逆吸熱過程和一個不可逆吸熱 過程。后者的嫡增必定大于前者的嫡增。答：（1）這種說法有錯誤。因為嫡是狀態(tài)函數(shù)，工質(zhì)在實完成了一個循環(huán)后回到原狀態(tài)其嫡 不變，不管循環(huán)是否可逆。（2）這種說法有錯誤。因為閉口系增嫡的原因有兩個，即吸熱和不可逆損失（對開口系 則還應該增加流入質(zhì)量這個因素）。所以使熱力系嫡增的過程未必都是不可逆過程，如等溫 吸熱過程是增嫡過程，同時又可能是可逆過程?？梢娫龅瘴幢夭豢赡?，不可逆也未必增嫡。（3）

18、這種說法有錯誤。嫡只是狀態(tài)參數(shù)，只取決于狀態(tài)，而與如何達到這一狀態(tài)無關。當工質(zhì)的初始和終結態(tài)1和2指定以后，不管中間進行的過程特性如何，嫡的變化（S2 ）也就完全確定了。因此，在這種條件下不能說不可逆過程的嫡增大于可逆過程的嫡增。三、填空題1 .能源按其有無加工、轉(zhuǎn)換可分為一次 能源和 二次 能源。2 .狀態(tài)公理指出，對于簡單可壓縮系，只要給定 兩 個相互獨立的狀態(tài)參數(shù) 就可以確定它的平衡狀態(tài)。3 .絕熱系是與外界無熱量交換的熱力系。4 .孤立系是指系統(tǒng)與外界既無 能量交換也無質(zhì)量交換的熱力系。5 .測得容器的表壓力pg 75KPa ,大氣壓力pb 0.098MPa ,則容器內(nèi)的絕對壓力為17

19、3 kPa。6 .已知當?shù)卮髿鈮簽?.1MPa,一壓力容器中被測工質(zhì)的壓力為 50kPa,止匕時, 該工質(zhì)的測量應選用 真空計（填真空計或壓力表）測壓計。7 .熱力系在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)能夠始終保持不變，這種狀 態(tài)稱為（平衡狀態(tài)）（平衡狀態(tài)還是穩(wěn)定狀態(tài)）8 .實現(xiàn)可逆過程的條件是：過程是準靜態(tài)過程；過程中不存在好散效應。9 . 一穩(wěn)定流動開口系，從外界吸收熱量500J，開口系進出口始差為300J , 則該熱力系對外界所作的技術功為（200 ）J010 .穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程式 q dh vdp的適用條件是：可逆過程。11 .理想氣體在一熱力過程中，其熱力學能增加50J ,同時外界

20、對系統(tǒng)做功為100J 。則該熱力系統(tǒng)傳給外界的熱量為50 J 。12 .在理想氣體的定溫過程中，初、終參數(shù)壓力與體積的關系為 。13 .由氧氣和氮氣組成的混合氣體中，氧氣的體積分數(shù)為30%要使氧氣的分壓力為100kPa,那么混合氣體的壓力應為kPa 。14 .氧氣和氮氣的混合氣體2m3,壓力為0.1 MPa ,其中氮氣的分容積為1.4 m3,則氮氣和氧氣的分壓力分別為 Pn2 , Po2 。15 . A點是海平面某點，B點是青藏高原某點，請問A、B兩處沸騰水的水溫哪 處高：。16 .嫡增加的過程 不一定（填一定或不一定）是不可逆過程。17 .同一理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)過定溫壓縮，絕熱壓縮和多

21、變壓縮1 n k到達同一終壓力，耗功最大的為 壓縮過程，而耗功最小的為壓縮過程。18 .水蒸氣的一點、兩線、三區(qū)具體指的是：一點（ 臨界點）、兩線（飽和 水線）（飽和氣線）、三區(qū)（過冷水區(qū)）（過熱蒸汽區(qū)）（濕蒸汽區(qū)）。19 .水的定壓發(fā)生過程是由水的預熱過R,飽和水的氣化和蒸汽的過熱過程所組成。20 .未飽和濕空氣，其干球溫度 t濕球溫度tw和露點溫度td的大小關系為（t tw td ）。21 .水在定壓加熱過程中吸收熱量成為過熱蒸汽必需要經(jīng)歷五種狀態(tài)的變化， 即未飽和水、飽和水、濕蒸汽、 及過熱蒸汽。22 .當濕蒸汽的干度x = 0時，工質(zhì)全部為 飽和水。23 .露點是對應于濕空氣中水蒸氣分

22、壓力下的飽和溫度。24 .冬季用暖氣（加熱室內(nèi)空氣）取暖，若不采取其它措施，則室內(nèi)空氣溫度 而相對濕度 o （填增大、不變或減?。?5 .水蒸氣的汽化潛熱在低溫時較小 ，在高溫時較大 ，在臨界溫度處為 0。26 .卡諾機A工作在927c和T的兩個熱源間，卡諾機B工作在T和27c的兩 個熱源問。當此兩個熱機的熱效率相等時，T熱源的溫度T= K 。27 .工質(zhì)在溫度為30 C的恒溫熱源和20 C的恒溫冷源之間工作，該循 環(huán)的最高制冷系數(shù)為5.06。128 .如圖所示的容器，被一剛性壁分成兩部分，環(huán)境壓 力為0.1MPa,壓力表B的讀數(shù)為40kPa,真空計C八八的讀數(shù)為30kPa,則容器兩部分內(nèi)氣體

23、絕對壓力0 利32 11Pl , P2 。29 .壓縮因子z反映 氣體與 氣體的偏差程度。30 .活塞式壓氣機由于存在余隙容積，壓縮耗功 ,產(chǎn)氣量,隨 比壓增大，容積效率 。（填“增加”、“不變”或“減小”）31 .熱的品位比機械能的品位（高還是低）。32 .一兩級壓縮、中間冷卻壓氣機系統(tǒng)，工質(zhì)進口壓力為1 bar ,出口壓力為25 bar ,其最有利的中間壓力為5 bar 。四、單項選擇題（把正確選擇項填在下表上）1 .由理想氣體混合物分壓力和分容積定義可以得到D :A pVi miRT ; B、pV ni RT ; C、Rvi RT ; D、pVi piV2 .如果熱機從熱源吸熱100kJ

24、,對外作功100kJ,則（B ）。（A）違反熱力學第一定律；（B）違反熱力學第二定律；（C）不違反第一、第二定律；（D）A和B。3 .系統(tǒng)在可逆過程中與外界傳遞的熱量，其數(shù)值大小取決于（ A ）。（A）系統(tǒng)的初、終態(tài)；（B）系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程；（C）（A）和（B）;（D）系統(tǒng)的嫡變。4 .確定濕蒸氣狀態(tài)的條件是C:A、壓力與溫度；B、壓力或溫度；C、壓力與比容；D、溫度或比容5 .對比態(tài)狀態(tài)方程的形式是D:v -prvr 一 . 一A f Pr,Tr,Z 0 ； B、z： ； C、z ； D、f Pr,Tr,Vr 0RT PTr6 .對濕空氣，保持干球溫度不變的過程，若含濕量增加則為D 過程A、

25、純加熱；B、純冷卻； C、絕熱加濕； D、加熱加濕7 .可逆壓縮時壓氣機的耗功為C ;A. ?pdv; B. d pv ; C. 1 vdp8 .濕空氣在總壓力不變，干球溫度不變的條件下，濕球溫度愈低，其含濕量（比濕度）B ;A.愈大； B. 愈小；C. 不變。9 .壓氣機采用三級壓縮，Pi是第一級進口壓力，P4是最后一級的出口壓力，則最佳壓力比為 C10 . pvk=a數(shù) k Cp/Cv 適用于 DA一切絕熱過程。 B理想氣體絕熱過程。C任何氣體可逆絕熱過程D 理想氣體可逆絕熱過程11 .朗肯循環(huán)中為提高汽輪機排汽量的干度，可以（ B ）A提高初壓；B提高初溫；C降低排汽壓力；D采用回熱12

26、 .以下（C ）措施，不能提高蒸汽朗肯循環(huán)的熱效率。A提高新汽溫度；B提高新汽壓力；C提高乏汽壓力；13 .在環(huán)境溫度為300K的條件下，一可逆機工作于兩個恒溫熱源（ 2000K , 400K）之間，吸熱200kJ ,其中可用能為（B ）A160kJ ; B170kJ ; C 180 kJ ; D210kJ14 .某系統(tǒng)經(jīng)過一個任意不可逆過程達到另一狀態(tài)，表達式（ A ）正確。A.dsdq/T; B.ds 0,AU0, W0BQ=0 ,A U0, W0,AU0, W=0DQ=0 ,A U=0, W=024 . 一個橡皮氣球在太陽下被照曬，氣球在吸熱過程中膨脹，氣球內(nèi)的壓力正比于氣球的容積。則氣

27、球內(nèi)的氣體進行的是B 0A定壓過程 B多變過程C 定溫過程 D定容過程25 .自發(fā)過程的特點是 CA系統(tǒng)嫡必然減少B伴隨非自發(fā)過程才能進行C不可逆D可逆26 .不斷對剛性密閉容器中的汽水混合物加熱，其結果只能是 BA全部水變成水蒸汽B部分水變成水蒸汽C部分或全部水變成水蒸汽D不能確定27 .同一地點，普通鍋中的開水與高壓鍋中的開水DA溫度相同，壓力不同；B壓力相同，溫度不同C壓力相同，溫度相同；D壓力不同，溫度不同28 .以下 C 措施，不能提高蒸汽朗肯循環(huán)的熱效率。A提高新汽溫度；B提高新汽壓力；C提高乏汽壓力；D降低乏汽壓力。29 .準靜態(tài)過程滿足下列哪一個條件時為可逆過程C 。A做功無壓

28、差；B傳熱無溫差；C移動無摩擦；D上述任一個都可。計算題1 .請分別利用克勞休斯積分不等式、 卡諾定理、孤立系統(tǒng)嫡增原理來證明以下 熱力過程能否發(fā)生：熱機工作于 ti=267C和t2 = 27C之間，工質(zhì)從高溫熱 源吸收了 1000kJ熱量，對外作功480kJ。解：由熱力學第一定律：Q1 Q2 W得：Q2 Q1 W 1000 480 520kJ采用克勞修斯積分計算證明QiQ2 1000520TiT2540300采用卡諾定理證明0.12 0,不可能發(fā)生卡諾循環(huán)熱效率:T2T3001 -5400.44實際循環(huán)熱效率：t 1 Q采用孤立系統(tǒng)嫡增原理證明52010000.48 c,不可能發(fā)生Si so

29、QiQ21000 520T1T25403000.12 0,不可能發(fā)生2 .在恒溫熱源 T700K和T2= 400K之間進行循環(huán)。當 W =1000KJ, Q2 =4000KJ時，試用計算說明：(1)循環(huán)的方向性；(2)循環(huán)是可逆的，還是不可逆的？3 . 一定量的理想氣體吸熱3349KJ于定壓過程中。已知工質(zhì)的定容質(zhì)量比熱cv0.741 kJ /(kg.k),氣體常數(shù)R=0.297 KJ /(kg.k)。求該定壓過程中工質(zhì)內(nèi)能的改變量和對外所作的功。4 .容積V=0.5m3的空氣初壓p1=0.3MPa,初溫t1 =150C,經(jīng)可逆多變膨脹 過程到終態(tài)p2=0.08MPa t 2 =20C,求：過

30、程中熱力學能、始及嫡的變化 量.(空氣作為理想氣體，具比熱容可取定值，氣體常數(shù)R=287J/(kg.K);二1005J/(kg.K)pV -附 RgrpV 0 3xl0Dx(j.5二m -= = l.Zd)kg 二kg卜. r巴 一丁j/(kg.K)=嘰聲=1235x718x(- 130)一 15275 k , kJ, 丁 ，一- 一 7一 - 一。iiS= ?h3 = I 235 x c 山匕-應也包=1233/川算In / -287.111 坦 | = 12923 專戶(150 -273,150)5 . 2kg空氣分別經(jīng)過定溫膨脹和絕熱膨脹的可逆過程，如圖，從初態(tài)p1=9.807bar,

31、t1=300oC膨脹到終態(tài)容積為初態(tài)容積的5倍，試計算不同過程中空氣的終態(tài)參數(shù)，對外所做的功和交換的熱量以及過程中內(nèi)能、始、嫡 的變化量。圖解：將空氣取作閉口系對可逆定溫過程1-2,由過程中的參數(shù)關系，得V1 1p2p19.8071.961barv25按理想氣體狀態(tài)方程，得 v1RT1 =0.1677 m3/kgP13 , V25v1 =0.8385 m /kgt2 =300 CT2 T1=573K氣體對外作的膨脹功及交換的熱量為V2WTQTP1V1 In =529.4kJ過程中內(nèi)能、始、嫡的變化量為QT U12=0 H12=0S12 =0.9239kJ /KTiV2或 S12=mRln )=

32、0.9238kJ /K對可逆絕熱過程1-2,由可逆絕熱過程參數(shù)間關系可得,Vl . k3 一p2P1(一)其中 v2v2 =0.8385 m /kgV21 1 4故p29.807=1.03bar2 5P2MT2- -=301Kt2,=28 C2 R2氣體對外所做的功及交換的熱量為11Ws ( P1V1P2V2) mR(T1 T2) =390.3kJk 1k 12Qs0過程中內(nèi)能、始、嫡的變化量為U12mCv(T2 T1)390.1kJ或 U12W2390.3kJH12mCp(T2 T1)546.2kJ% =06 .氣體在氣缸中被壓縮，氣體的熱力學能和嫡的變化分別為45 kJ/kg 和-0.28

33、9 kJ/ (kgK)，外界對氣體做功170 kJ/kg ,過程中氣體只與環(huán)境交 換熱量，環(huán)境溫度為300E問該過程能否實現(xiàn)？是否可逆？汽缸內(nèi)氣體與環(huán)境共同組成一個孤立系qsuru w 45 170 125 kJ kg = 0417k人+m 5-18=725 口的，工質(zhì)放熱，環(huán)境吸熱一1kJ/kg所以該過程可以實現(xiàn)，是不可逆過程。7 .空氣初態(tài)為pi=0.1MPa ti =20C,經(jīng)過二級活塞式壓氣機后，壓力提高到4.9MPa,假定各級壓縮過程的多變指數(shù)n=1.3。試求：（1）以耗功最小為前 提的各級壓比；（2）生產(chǎn)1kg壓縮空氣理論上消耗的功；（3）各級氣缸的 出口溫度；（4）若采用單級壓縮

34、，壓氣機消耗的功及出口溫度。（R=0.287kJ/（kg k）w =mJT -(1)1.3-1a j13-11.31J-1IExO 257 x(273 15+ 201 7 -1 =4118 k kJI Al二 29313無尸=4” 3K1.31.3- 1k 0.27 k(273. U 2M(49)W - 1% 531.3kJI Al=295=720.3K8. 100 C, 600kPa的空氣以n=1.2多變過程膨脹，如果最終壓力為 100kPa,計算過程功量和熱量。知空氣：c0.716kJ/ kg K , cp 1.004kJ/ kg K ,R 0.287kJ/ kg K。3731006001

35、.2 11.2276.7KVlRT1Pi0.2876003730.179m3, kgV2RTP20.287 276.71000.794 m kgPV1600 0.179 100 0.7941.2 1140 kJ kgT20287373 276.71.2138.2 kJ kgw Cv0.716276.7 373138.2 69.25 kJ. kg1.21.40.716 -1.2 1276.737369 kJ. kg9. 一臺活塞式壓氣機,其相對余隙容積為溫度為17c的環(huán)境狀態(tài)經(jīng)歷多變指數(shù)為MPa(1)求壓縮機的容積效率；(2)求輸出1kg壓縮空氣所放出的熱量0.05 ,1.2若把空氣由壓力為 0

36、.1MPa,的多變壓縮過程壓縮到 0.7知空氣：cv 0.716kJ kg K,cp 1.004kJ/ kg K0.287kJ/ kg K o vVe Vh 1Vc Vh1P2, Pi % 11 0.050.70.111.210.797T2 T1 p2. p1 -2901.2 10.7年401.1K0.1R Ti T20287 290 401.1159.4 kJ kgw n 11.2 1u w cv T w 0.716 401.1 290 159.479.88 kJ kgn k12 1479.55kJ kg或 q cv T 0.716 401.1 290n 11.2 110 .某卡諾熱機每分鐘

37、從 500c的熱源吸熱5000 kJ,向30c的環(huán)境放熱.試求:1 ）該循環(huán)的熱效率2）該循環(huán)的放熱量3）該卡諾機輸出的功率4 ）若熱源溫度為800c，工質(zhì)的吸熱溫度為500C ,吸熱量不變，由溫差傳 熱而引起該系統(tǒng)的嫡變量為多少？做功能力損失多少？1 ）熱效率忽略泵功，則：h4h3 73.46 m3 kg二03: 5Q00X -xA= 32 672 ）放熱量 氣60 儂50003）輸出功率60-32.7 = 50.7KW屆=3豕3明再.34 ）該系統(tǒng)的嫡變量石工 斷50 kJ/K/防竹如小護士303x3.75= 1136.25,做功能力損失kJ11 .某蒸汽動力裝置按簡單朗肯循環(huán)工作，蒸汽進汽輪機初始狀態(tài)的壓力Pi 5MPa ,蒸汽的初始溫度為L 500 C ;汽輪機乏汽壓力為P2 0.002MPa。不計水泵耗功，要求：（1）畫出該循環(huán)T-s圖；（2）在吸熱時吸入的熱量；（3）循環(huán)凈功；（4）向外界放出的熱量；（5）該蒸汽 動力循環(huán)的熱效率；（6）該蒸汽動力循環(huán)的汽耗率。所需數(shù)據(jù)如下附表1、 附表2。附表1:未飽和水和過熱蒸汽表t(C)2.5MPa5.0MPa7.6MPav(m3/kg)h (kJ/kg)s (kJ/kg.K)v(m3/kg)h kJ/kg)s