熱力學考試終結(jié)稿

2008—2009年第一學期A06儲運熱力學考試大綱一、判斷題10分TOC\o"1-5"\h\z.熱力過程中，工質(zhì)向外界放熱，其溫度必然降低。 錯.根據(jù)第一定律任何循環(huán)的凈熱量等于該循環(huán)的凈功量。 對.動力循環(huán)的熱效率小于等于1. 錯.逆向循環(huán)的性能系數(shù)小于或等于1. 錯.工質(zhì)在開口絕熱系中作不可逆穩(wěn)定流動，系統(tǒng)的嫡增大。 錯.閉口絕熱系的嫡不可能減少。 對.可逆循環(huán)的熱效率大于不可逆循環(huán)。 錯.相同的高溫熱源和低溫熱源的可逆循環(huán)的熱效率大于不可逆循環(huán)， 所以可逆循環(huán)輸出的功大于不可逆循環(huán)。 錯.工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷以可逆過程和另一不可逆過程達到相同的終態(tài)，則兩種過程中工質(zhì)與外界交換的熱量相同。 錯.任何過程，嫡只增不減。 錯.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條路徑到 達同一終點，則不可逆途徑的AS必大于可逆過程的AS。 錯.可逆循環(huán)AS為零，不可逆循環(huán) AS大于零。 錯.不可逆過程AS永遠大于可逆過程AS。 錯.定嫡過程就是可逆絕熱過程。 錯.若工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)經(jīng)歷可逆和不可逆過程， 如果熱源條件相同，工質(zhì)的終態(tài)嫡相同，則兩過程中吸熱量不同。 對.自然界的過程都是朝著嫡增大的方向進行，因此嫡減過程不可能實現(xiàn)。 錯.循環(huán)的凈功愈大，循環(huán)熱效率愈高。 錯.若從某一初態(tài)經(jīng)不可逆與可逆兩條途徑到達同一終態(tài)， 則不可逆途徑的嫡變必大于可逆途徑的嫡變。 錯.制熱系數(shù)大于1,制冷系數(shù)大小不確定。 對.工質(zhì)膨脹一定對外作功。 錯二、選擇題30分.工質(zhì)經(jīng)不可逆過程之后，其嫡變 （D） A大于0, B等于0, C小于0, D不定.工質(zhì)經(jīng)不可逆絕熱過程后，其嫡變（ A） A大于0, B等于0, C小于0, D不定.孤立系統(tǒng)經(jīng)不可逆過程后，其嫡變（ A） A大于0, B等于0, C小于0, D不定.系統(tǒng)經(jīng)不可逆吸熱過程后，其嫡變（A） A大于0,B等于0,C小于0,D不定.熱力學第一定律用于（C）A開口系統(tǒng)\理想氣體\穩(wěn)定流動 B閉口系統(tǒng)\實際氣體\任意流動C任意系統(tǒng)\任意工質(zhì)\任意過程 D任意系統(tǒng)\任意工質(zhì)\可逆過程.下列哪一種說法不表示熱力學第一定律（D）A熱可以變?yōu)楣Γ梢宰優(yōu)闊?，在轉(zhuǎn)換中是有一定比例關(guān)系的B在孤立系統(tǒng)內(nèi)能量總數(shù)保持不變C第一類永動機是造不成的D熱機熱效率不能大于1.分別處于剛性絕熱容器兩側(cè)的兩種不同種類的理想氣體，抽去隔板混合前后（D）AAS=0,AU=0,BAH=0,AU=0,CAS=0,AH=0,DAS>0,AU=0.q=Au+w適用于（C）

A理想氣體\閉口系統(tǒng)\可逆過程

C任意氣體\閉口系統(tǒng)\任意過程9.q=Ah+wA理想氣體\閉口系統(tǒng)\可逆過程

C任意氣體\閉口系統(tǒng)\任意過程9.q=Ah+w適用于（D）B實際氣體\開口系統(tǒng)\可逆過程D任意氣體\開口系統(tǒng)\任意過程A理想氣體\閉口系統(tǒng)\可逆過程

C任意氣體\閉口系統(tǒng)\任意過程B實際氣體\開口系統(tǒng)\可逆過程D任意氣體\開口系統(tǒng)\穩(wěn)流過程1。.q=[CvdT+ppdv適用于（A）1_2A理想氣體\閉口系統(tǒng)\可逆過程

C理想氣體\閉口系統(tǒng)\任意過程B實際氣體\開口系統(tǒng)\可逆過程D任意氣體\開口系統(tǒng)\任意過程11.q=CpAT+w適用于（C）A任意氣體\閉口系統(tǒng)\可逆過程 B實際氣體\開口系統(tǒng)\可逆過程C理想氣體\開口系統(tǒng)\穩(wěn)流過程 D任意氣體\開口系統(tǒng)\可逆過程12.閉口系工質(zhì)經(jīng)歷不可逆變化過程，系統(tǒng)對外做功2OKJ,與外界換熱一2OKJ,則系統(tǒng)嫡變（D）A增加 B減少 C不變 D不能確定13.在閉口絕熱系中進行的一切過程必定使系統(tǒng)嫡（D）A增大 B不變 C減少 D增大或不變14.有位發(fā)明家聲稱他設(shè)計了一種機器，當這臺機器完成一個循環(huán)時，可以從單一熱源吸收1000KJ的熱，并輸出1200KJ的功，這臺熱機（C）A違反了第一定律 B違反了第二定律C違反了第一定律和第二定律 D既不違反第一定律也不違反第二定律.有位發(fā)明家聲稱他設(shè)計了一種機器，當這臺機器完成一個循環(huán)時，吸收了 100KJ的功,同時向單一熱源排出了 100KJ的熱，這臺機器（D）A違反了第一定律B違反了第二定律C違反了第一定律和第二定律 D既不違反第一定律也不違反第二定律.對于任何一個過程，第二定律要求體系的嫡變?yōu)椋―）A正數(shù)或零B零C負數(shù)或零D正數(shù)或零或負數(shù)，不能說定是哪一種.卡諾定理指出（C）A相同溫限內(nèi)一切可逆循環(huán)的熱效率相等B相同溫限內(nèi)可逆循環(huán)的熱效率必大于不可逆循環(huán)的熱效率C相同溫度的兩個恒溫熱源間工作的一切可逆循環(huán)的熱效率相等D相同溫度的兩個恒溫熱源間工作的一切循環(huán)的熱效率相等.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流裝置中工質(zhì)流體按不可逆絕熱變化， 系統(tǒng)對外作功10KJ,則此開口系統(tǒng)的嫡（C）A增加B減少C不變D不能確定.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流裝置中工質(zhì)流體經(jīng)歷可逆變化，系統(tǒng)對外作功 20KJ,與外界換熱一15KJ,則出口截面上流體的嫡與進口截面上的嫡相比（ B）A增加B減少C不變D不能確定.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流裝置中工質(zhì)流體經(jīng)歷不可逆變化過程， 系統(tǒng)對外作功20KJ,與外界換熱一15KJ,則出口截面上流體的嫡與進口截面上的嫡相比（D）A增加B減少C不變D不能確定.閉口系工質(zhì)經(jīng)歷可逆變化過程， 系統(tǒng)對外作功20KJ,與外界換熱一20KJ,則系統(tǒng)嫡變（B）A增加B減少C不變D不能確定.系統(tǒng)由初態(tài)1分別經(jīng)過可逆和不可逆過程到達相同的終態(tài) 2,則兩過程中外界嫡的變化AS和AS'有下述關(guān)系（C）AAS=AS',BAS>AS\CAS<AS*,D不定，ABC三種情況均可能.關(guān)于熱力學第二定律表述，正確的是（D）A不可能從熱源吸取熱量使之變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響B(tài)不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變?yōu)橛杏霉熱量不可能從高溫物體傳向低溫物體而不產(chǎn)生其他變化D不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不產(chǎn)生其他變化1Kg某氣體（R=1.4,C=1.12kJ/（Kg*K）被壓縮過程中，接受外界功 90KJ/Kg,溫度升高p800C,此過程中該氣體對外界放熱（ A）KJA26B64C154DA、B、C都不對.相同溫度的熱源和冷源之間一切可逆循環(huán)的熱效率（ B）A必定相等，且與工質(zhì)種類有關(guān)B必定相等，且與工質(zhì)種類無關(guān)C必定不相等，且與工質(zhì)種類無關(guān)D必定不相等，且與工質(zhì)種類有關(guān).卡諾循環(huán)是（A）A相同溫限間效率最高的可逆循環(huán)B效率最高的實際不可逆循環(huán)C一種由可逆過程組成的循環(huán)D效率最高的任意循環(huán).在密閉門窗的房間內(nèi)，啟動一臺打開的冰年i,經(jīng)一段時間運行，則室溫將（B）A降低B升高C不變D不定.由（B）的熱效率表達式可以得出第二類永動機的不可能性.A狄塞耳循環(huán)B卡諾循環(huán)C朗肯循環(huán)D布雷頓循環(huán).如果熱源溫度不變，增大卡諾循環(huán)功，則卡諾循環(huán)的熱效率將（B）A增大B不變C減少D不定.熱力學第二定律闡明了能量轉(zhuǎn)換的（ D）A條件B方向C深度DA+B+C.功不是狀態(tài)參數(shù)，內(nèi)能與推助功之和（C）A不是狀態(tài)參數(shù)B不是廣延量C是狀態(tài)參數(shù)D沒有意義33"含是狀態(tài)參數(shù)，對于（C）,其沒有物理意義。A開口系統(tǒng)B絕熱系統(tǒng)C閉口系統(tǒng)D穩(wěn)流開口系統(tǒng).在可逆過程中，閉口系統(tǒng)的嫡增加，該系統(tǒng)必（B）A放熱B吸熱C絕熱D不定.在不可逆過程中，系統(tǒng)的嫡（D）A增大B減少C不變D不定三、簡答題30分.若分別以某種服從P（V—B）=RT的氣體（其中b為常數(shù)）和理想氣體為工質(zhì)在兩個恒溫熱源之間進行卡諾循環(huán)，試比較哪個循環(huán)的熱效率大一些，為什么？答：兩個循環(huán)的熱效率一樣大?？ㄖZ定理指出兩個恒溫熱源之間的一切可逆循環(huán)熱效率相等，與工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。.00C的冰在200C的大氣中逐漸融化成水，試分析該過程是否可逆？過程中冰的嫡變與大氣嫡變哪個大？為什么？答：過程不可逆。過程中冰的嫡變大于大氣嫡變。 因為冰與大氣構(gòu)成孤立系統(tǒng)，該孤立系統(tǒng)嫡變大于零，而冰吸熱，嫡變?yōu)檎?，大氣放熱，嫡變?yōu)樨?，故過程中冰的嫡變必大于大氣嫡變。.朗肯循環(huán)示意圖-.1.傳熱過程指的是怎樣一個過程？傳熱系數(shù)定義及其意義？傳熱過程：熱量從間壁一側(cè)的熱流體通過間壁傳給另一側(cè)的冷流體的熱量傳遞過程。分為三步：1.熱流體以對流傳熱方式將能量傳給固體壁面；.熱量以熱傳導方式由間壁的熱側(cè)面?zhèn)鞯嚼鋫?cè)面；.冷流體以對流傳遞方式將間壁傳來的熱量帶走。Q=K^tmA;K為傳熱系數(shù)，它反映換熱器傳熱性能的重要參數(shù)，也是對換熱器進行傳熱過程計算的基本依據(jù)。.水蒸氣的定壓汽化過程分幾個階段，幾種狀態(tài)？分預熱階段、汽化階段、過熱階段。狀態(tài)分未飽和水、飽和水、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽、過熱蒸汽。.dh=CpdT適用于任何工質(zhì)的定壓過程，因此有人認為水定壓汽化時dT=0,則dh=CpdT=0。此結(jié)論對不對？為什么？答：不對。因為此定壓過程只適用于無相變過程。四、名詞解釋10分.閉口系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)閉口系統(tǒng)：熱力系統(tǒng)與外界只有能量交換而無物質(zhì)交換的系統(tǒng)孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既無任何物質(zhì)交換又無任何形式的能量交換的系統(tǒng).可逆過程、準靜態(tài)過程可逆過程：一個系統(tǒng)有一初態(tài)出發(fā)， 經(jīng)過某一過程到達另一終態(tài)后， 不但能按原過程的反方向進行，而且，逆行時所經(jīng)歷的狀態(tài)與順行時完全相同， 逆行終了能使系統(tǒng)回到初態(tài)， 而不留下任何變化的痕跡。準靜態(tài)過程：當過程進行的足夠緩慢，過程所經(jīng)歷的時間遠遠大于系統(tǒng)恢復平衡的馳豫時間，系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一中間狀態(tài)都足夠地接近平衡狀態(tài)。.嫡產(chǎn)、嫡流嫡產(chǎn)：系統(tǒng)存在不可逆因素而引起嫡的增加。嫡流：由系統(tǒng)與外界發(fā)生熱交換的熱流 Aq引起的嫡變。.卡諾定理(答以下任意一句即可)(1)在恒溫熱源Ti和恒溫熱源T2(冷源)間工作的一切熱機，以可逆熱機的熱效率為最高。(2在恒溫熱源T1和恒溫熱源T2(冷源)間工作的一切可逆熱機， 不論采用什么工質(zhì)，它們的熱效率均等于卡諾循環(huán)的熱效率 (1-T2)。Ti.黑體、灰體黑體：吸收率等于1的物質(zhì)稱為黑體?；殷w：指單色吸收率與波長無關(guān)的物體。.孤立系統(tǒng)的嫡增原理在孤立系統(tǒng)中，進行可逆的傳熱后嫡不變，而進行不可逆的傳熱后嫡的總量必然增加。五、計算題20分.設(shè)有兩臺卡諾熱機A與B串接工作，熱機A從溫度為6270c的熱源得到熱量，并對溫度為T熱源放出熱量Q,B機從溫度為T的熱源吸取A機排出白^熱量Q,并向270C的冷源放出熱量q。試計算下列2種情況下熱機B的熱源溫度T:(1)兩機輸出功率相等；(2)兩機的熱效率相等。解：(1)兩機輸出功率相等h—I.Q?900='—竺0l,QJ.T=6000C.900T .T(2)兩機的熱效率相等1—1=1—300,T=520°C900T所以熱機B的溫度T=520-273=2470c.某種理想氣體的初態(tài)為A(p1,T1),終態(tài)為B(p2,T2),試證明圖中q3>q1+q2/I「解:一1 q3+WAB0=叫+% =△U+WAc‘：岫=04-q