能源動力工程熱力學(xué)知識點總結(jié)VIP

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.能源動力工程熱力學(xué)的定義是：

A.研究能源轉(zhuǎn)換和利用的學(xué)科

B.研究熱力學(xué)在能源動力工程中的應(yīng)用

C.研究能源轉(zhuǎn)換過程中的熱力學(xué)規(guī)律

D.研究熱力學(xué)在工程中的應(yīng)用

2.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

A.ΔE=QW

B.ΔE=QW

C.ΔE=QW

D.ΔE=Q/W

3.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述是：

A.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

B.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

C.熱量只能從高溫物體傳到低溫物體

D.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界做功

4.熱力學(xué)第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

A.ΔS≥0

B.ΔS≤0

C.ΔS=0

D.ΔS=∞

5.熱力學(xué)勢能的定義是：

A.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量

B.系統(tǒng)對外做功的能力

C.系統(tǒng)對外做功與溫度的乘積

D.系統(tǒng)對外做功與熵的乘積

6.熱力學(xué)第二定律的凱爾文普朗克表述是：

A.不可逆過程在自然過程中總是伴熵的增加

B.不可逆過程在自然過程中總是伴熵的減少

C.可逆過程在自然過程中總是伴熵的增加

D.可逆過程在自然過程中總是伴熵的減少

7.熱力學(xué)勢能的變化量等于：

A.系統(tǒng)內(nèi)能的變化量

B.系統(tǒng)對外做功的變化量

C.系統(tǒng)對外做功與溫度的乘積的變化量

D.系統(tǒng)對外做功與熵的乘積的變化量

8.熱力學(xué)勢能的變化量等于：

A.系統(tǒng)內(nèi)能的變化量

B.系統(tǒng)對外做功的變化量

C.系統(tǒng)對外做功與溫度的乘積的變化量

D.系統(tǒng)對外做功與熵的乘積的變化量

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：能源動力工程熱力學(xué)是研究能源轉(zhuǎn)換過程中的熱力學(xué)規(guī)律，故選C。

2.答案：A

解題思路：熱力學(xué)第一定律表明能量守恒，ΔE表示內(nèi)能變化，Q表示熱量，W表示做功，因此ΔE=QW。

3.答案：A

解題思路：克勞修斯表述了熱力學(xué)第二定律，即熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。

4.答案：C

解題思路：熱力學(xué)第三定律表明在絕對零度時，所有純物質(zhì)的完美晶體的熵為零，即ΔS=0。

5.答案：B

解題思路：熱力學(xué)勢能是系統(tǒng)對外做功的能力，故選B。

6.答案：A

解題思路：凱爾文普朗克表述熱力學(xué)第二定律，即不可逆過程在自然過程中總是伴熵的增加。

7.答案：A

解題思路：熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律。

8.答案：A

解題思路：與第7題類似，熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量。二、填空題1.能源動力工程熱力學(xué)是研究能量轉(zhuǎn)換和熱機(jī)工作原理的學(xué)科。

2.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔU=QW。

3.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述是不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。

4.熱力學(xué)第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為T→0時，S→0。

5.熱力學(xué)勢能的定義是系統(tǒng)在某一狀態(tài)下具有的，能夠?qū)ν庾龉Φ膬?nèi)在能量。

6.熱力學(xué)第二定律的凱爾文普朗克表述是不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響。

7.熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量。

8.熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)對外做功與吸收熱量的總和。

答案及解題思路：

答案：

1.能量轉(zhuǎn)換，熱機(jī)工作原理

2.ΔU=QW

3.不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化

4.T→0時，S→0

5.系統(tǒng)在某一狀態(tài)下具有的，能夠?qū)ν庾龉Φ膬?nèi)在能量

6.不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響

7.系統(tǒng)內(nèi)能的變化量

8.系統(tǒng)對外做功與吸收熱量的總和

解題思路：

1.根據(jù)能源動力工程熱力學(xué)的定義，確定其研究內(nèi)容。

2.根據(jù)熱力學(xué)第一定律，理解能量守恒的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

3.根據(jù)熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述，理解熱量傳遞的方向性。

4.根據(jù)熱力學(xué)第三定律，理解溫度趨于絕對零度時熵的變化。

5.根據(jù)熱力學(xué)勢能的定義，理解其內(nèi)在能量的特性。

6.根據(jù)熱力學(xué)第二定律的凱爾文普朗克表述，理解熱功轉(zhuǎn)換的不可逆性。

7.根據(jù)熱力學(xué)勢能的變化量，理解其與系統(tǒng)內(nèi)能變化量的關(guān)系。

8.根據(jù)熱力學(xué)勢能的變化量，理解其與系統(tǒng)對外做功及吸收熱量的關(guān)系。

：三、判斷題1.能源動力工程熱力學(xué)是研究能量轉(zhuǎn)換和利用的學(xué)科。（√）

2.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔE=QW。（√）

解題思路：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律，在一個熱力學(xué)孤立系統(tǒng)中，系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于系統(tǒng)吸收的熱量減去對外做的功，即ΔE=QW。

3.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。（√）

解題思路：克勞修斯表述為熱量不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體，這是熱力學(xué)第二定律的一種表述形式。

4.熱力學(xué)第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔS≥0。（×）

解題思路：熱力學(xué)第三定律的正確表述應(yīng)為在絕對零度下，一個完美晶體的熵為最小值（零），但并沒有直接的數(shù)學(xué)表達(dá)式，而是說明了熵趨近于零的事實。

5.熱力學(xué)勢能的定義是系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。（×）

解題思路：熱力學(xué)勢能，也稱為自由能，不是系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。熱力學(xué)勢能定義為系統(tǒng)內(nèi)能U、體積V和廣義坐標(biāo)Q的函數(shù)F，其中F=UPV。

6.熱力學(xué)第二定律的凱爾文普朗克表述是不可逆過程在自然過程中總是伴熵的增加。（×）

解題思路：凱爾文普朗克表述是指孤立系統(tǒng)的總熵在等溫過程中總是趨于增大，但并不包含不可逆過程的條件。

7.熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量。（√）

解題思路：在熱力學(xué)平衡過程中，熱力學(xué)勢能的變化量ΔF等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量ΔU。

8.熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)對外做功的變化量。（×）

解題思路：熱力學(xué)勢能的變化量ΔF等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量ΔU與對外做功的變化量W之和，而不是等于對外做功的變化量。

答案解題思路內(nèi)容：

√ΔE=QW：根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)內(nèi)能的變化等于系統(tǒng)吸收的熱量減去對外做的功。

√熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述：根據(jù)克勞修斯表述，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。

×熱力學(xué)第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：熱力學(xué)第三定律沒有直接的數(shù)學(xué)表達(dá)式，而是說明熵在絕對零度下趨于零。

×熱力學(xué)勢能的定義：熱力學(xué)勢能定義為自由能F，與內(nèi)能U、體積V和廣義坐標(biāo)Q相關(guān)，不是內(nèi)能的增加量。

×熱力學(xué)第二定律的凱爾文普朗克表述：凱爾文普朗克表述指的是孤立系統(tǒng)的熵增加，而非所有不可逆過程。

√熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量：在熱力學(xué)平衡過程中，熱力學(xué)勢能變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能變化量。

×熱力學(xué)勢能的變化量等于系統(tǒng)對外做功的變化量：熱力學(xué)勢能變化量等于系統(tǒng)內(nèi)能變化量加上對外做功變化量。四、簡答題1.簡述熱力學(xué)第一定律的基本原理。

熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的體現(xiàn)，其基本原理可以表述為：能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中，能量的總量保持不變。在能源動力工程中，這一原理被應(yīng)用于能源的轉(zhuǎn)換和利用，如蒸汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱力循環(huán)系統(tǒng)中。

2.簡述熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述和凱爾文普朗克表述。

克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。

凱爾文普朗克表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響。

這兩個表述從不同角度揭示了熱力學(xué)第二定律，即在自然過程中，熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體，而熱量不能完全轉(zhuǎn)化為功，總會有部分熱量散失。

3.簡述熱力學(xué)第三定律的基本原理。

熱力學(xué)第三定律表明，當(dāng)溫度趨于絕對零度時，一個完美晶體的熵趨于零。這意味著在絕對零度時，物質(zhì)的分子運動達(dá)到最小，系統(tǒng)的熵達(dá)到最小，從而可以得出熵是系統(tǒng)無序程度的量度。

4.簡述熱力學(xué)勢能的定義及其在能源動力工程中的應(yīng)用。

熱力學(xué)勢能是指系統(tǒng)內(nèi)部由于分子間相互作用而具有的能量。在能源動力工程中，熱力學(xué)勢能被廣泛應(yīng)用于能源的轉(zhuǎn)換和利用，如熱力學(xué)循環(huán)、熱泵、制冷劑等。通過熱力學(xué)勢能的變化，可以實現(xiàn)對能量的有效轉(zhuǎn)換和利用。

5.簡述熱力學(xué)第二定律在能源動力工程中的應(yīng)用。

熱力學(xué)第二定律在能源動力工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）指導(dǎo)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計，如蒸汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱力循環(huán)設(shè)備，以提高能源轉(zhuǎn)換效率。

（2）指導(dǎo)能源利用過程中的熱量傳遞和轉(zhuǎn)換，如熱泵、制冷劑等，以實現(xiàn)能源的有效利用。

（3）為能源動力工程中的熱力學(xué)過程分析提供理論依據(jù)，如熱力學(xué)第二定律在熱力學(xué)循環(huán)分析、能源利用效率分析等方面的應(yīng)用。

答案及解題思路：

1.答案：熱力學(xué)第一定律的基本原理是能量守恒定律，即能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中，能量的總量保持不變。解題思路：回顧熱力學(xué)第一定律的定義和表述，結(jié)合能源動力工程實例進(jìn)行說明。

2.答案：克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體；凱爾文普朗克表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響。解題思路：分別回顧克勞修斯表述和凱爾文普朗克表述的內(nèi)容，結(jié)合實例進(jìn)行說明。

3.答案：熱力學(xué)第三定律的基本原理是：當(dāng)溫度趨于絕對零度時，一個完美晶體的熵趨于零。解題思路：回顧熱力學(xué)第三定律的定義和表述，結(jié)合實例進(jìn)行說明。

4.答案：熱力學(xué)勢能是指系統(tǒng)內(nèi)部由于分子間相互作用而具有的能量。在能源動力工程中，熱力學(xué)勢能被廣泛應(yīng)用于能源的轉(zhuǎn)換和利用。解題思路：回顧熱力學(xué)勢能的定義，結(jié)合能源動力工程實例進(jìn)行說明。

5.答案：熱力學(xué)第二定律在能源動力工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在指導(dǎo)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計、指導(dǎo)能源利用過程中的熱量傳遞和轉(zhuǎn)換、為能源動力工程中的熱力學(xué)過程分析提供理論依據(jù)等方面。解題思路：回顧熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用，結(jié)合實例進(jìn)行說明。五、論述題1.論述熱力學(xué)第一定律在能源動力工程中的應(yīng)用。

答案：

熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)。在能源動力工程中，熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）能源轉(zhuǎn)換過程中的能量平衡分析：熱力學(xué)第一定律為能源轉(zhuǎn)換提供了理論基礎(chǔ)，使得工程人員可以精確地計算出能量轉(zhuǎn)換過程中的能量平衡情況，保證能源的充分利用。

（2）熱力設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計：利用熱力學(xué)第一定律，工程人員可以分析設(shè)備在運行過程中的能量損失，從而為設(shè)備的設(shè)計提供依據(jù)，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

（3）熱能回收與利用：在能源動力工程中，熱能回收與利用是提高能源利用效率的重要手段。熱力學(xué)第一定律為熱能回收與利用提供了理論支持，有助于實現(xiàn)能源的循環(huán)利用。

解題思路：

（1）闡述熱力學(xué)第一定律的定義及能量守恒定律；

（2）結(jié)合具體案例，分析熱力學(xué)第一定律在能源動力工程中的應(yīng)用；

（3）總結(jié)熱力學(xué)第一定律在能源動力工程中的作用及意義。

2.論述熱力學(xué)第二定律在能源動力工程中的應(yīng)用。

答案：

熱力學(xué)第二定律揭示了能量轉(zhuǎn)化過程中方向性和不可逆性。在能源動力工程中，熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）卡諾循環(huán)與熱機(jī)效率：熱力學(xué)第二定律為卡諾循環(huán)和熱機(jī)效率的計算提供了理論依據(jù)，有助于提高熱機(jī)的效率。

（2）制冷與空調(diào)系統(tǒng)：熱力學(xué)第二定律揭示了制冷與空調(diào)系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，為系統(tǒng)設(shè)計提供了理論支持。

（3）熱力學(xué)第三定律與熵增：熱力學(xué)第二定律揭示了熵增的規(guī)律，有助于分析和評價能源動力系統(tǒng)的環(huán)境影響。

解題思路：

（1）闡述熱力學(xué)第二定律的定義及能量轉(zhuǎn)化方向性；

（2）結(jié)合具體案例，分析熱力學(xué)第二定律在能源動力工程中的應(yīng)用；

（3）總結(jié)熱力學(xué)第二定律在能源動力工程中的作用及意義。

3.論述熱力學(xué)第三定律在能源動力工程中的應(yīng)用。

答案：

熱力學(xué)第三定律揭示了在絕對零度下，所有純凈物質(zhì)的內(nèi)能為零。在能源動力工程中，熱力學(xué)第三定律的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）熱力學(xué)第三定律為絕對溫度零點的定義提供了依據(jù)，有助于統(tǒng)一物理量和測量標(biāo)準(zhǔn)。

（2）熱力學(xué)第三定律為低溫技術(shù)的研究提供了理論基礎(chǔ)，有助于開發(fā)高效低溫能源利用技術(shù)。

（3）熱力學(xué)第三定律在能源儲存和傳遞過程中具有一定的指導(dǎo)意義，有助于提高能源利用效率。

解題思路：

（1）闡述熱力學(xué)第三定律的定義及絕對溫度零點；

（2）結(jié)合具體案例，分析熱力學(xué)第三定律在能源動力工程中的應(yīng)用；

（3）總結(jié)熱力學(xué)第三定律在能源動力工程中的作用及意義。

4.論述熱力學(xué)勢能在能源動力工程中的應(yīng)用。

答案：

熱力學(xué)勢能是表征系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，主要包括