熱工基礎(chǔ)復(fù)習(xí)考試復(fù)習(xí)題

1、試卷一一、選擇（本大題 16 分，每小題 2 分） 1.某系統(tǒng)經(jīng)過一個(gè)任意不可逆過程達(dá)到另一狀態(tài)，表達(dá)式（ ）正確。 (a) ds dq/T （ b ） ds dq/T （ c ） ds=dq/T 2.處于平衡狀態(tài)的簡單可壓縮熱力系統(tǒng)，其狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系正確的是（ ）。 ( 為密度 ) 。 (a)F=F(,v,T) （ b ） F=F(,v,P) （ c ） F=F(,P,T) 用壓力表測量容器內(nèi)氧氣的壓力，壓力表讀數(shù)為 25bar 。已知當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?1bar ，則氧氣的真實(shí)壓力為（ ） bar 。 (a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24 在 p v 圖上，經(jīng)過同一狀態(tài)點(diǎn)的理想氣

2、體等溫過程線斜率的絕對值比絕熱過程線斜率的絕對值（） (a) 大 （ b ）小 （ c ）相等 （ d ）可能大，也可能小 理想氣體 1kg 經(jīng)歷一不可逆過程，對外做功 20kJ 放熱 20kJ ，則氣體溫度變化為（ ）。 (a) 提高 （ b ）下降 （ c ）不變 同一理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)定溫壓縮、絕熱壓縮和多變壓縮（ 1<n<k ）到達(dá)同一終壓，耗功最小的是（ ）壓縮過程 (a) 定溫壓縮 （ b ）絕熱壓縮 （ c ）多變壓縮（ 1<n<k ） 理想氣體等溫過程的技術(shù)功為（） (a) h 1 -h 2 （ b ） 0 （ c ） （ d ） v(p 1 =p

3、 2 ) 理想氣體絕熱流經(jīng)節(jié)流閥，節(jié)流后穩(wěn)定截面處的焓值（） (a) 升高 （ b ） 降低 （ c ） 不變 （ d ） 無法確定 二、判斷正誤（劃“”或“×”號）（本大題 16 分，每小題 2 分） 1.系統(tǒng)從外界吸收熱量，溫度一定升高（ ）。 2.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(dá)到 100% （ ）。 3.沸騰狀態(tài)的水總是燙手的。 ( ) 4.蒸汽抽汽回?zé)嵫h(huán)每級抽汽量越大，循環(huán)熱效率越大。 ( ) 5.絕熱過程一定是定熵過程。 ( ) 6.供熱系數(shù)一定大于 1 ，制冷系數(shù)也一定大于 1 。 ( ) 7.實(shí)際氣體的壓縮因子總不等于 1 。（ ） 8.任

4、意可逆循環(huán)的熱效率都是 。 ( ) 三、填空（本大題 16 分，每小題 2 分）、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式應(yīng)用于換熱器時(shí)的簡化形式 2、2kg 空氣從 300K 定壓加熱到 700K 時(shí)的吸熱量為 kJ （空氣比定壓熱容 =1.004 kJ/ （ kg ·K ） 、當(dāng)濕蒸汽的干度 x 0 時(shí)，工質(zhì)全部為 。 、 一不可逆熱機(jī)在高溫?zé)嵩?T h 和低溫?zé)嵩?T l 之間工作。高溫?zé)嵩挫刈?1.5kJ/K ；低溫?zé)嵩挫刈?.5kJ/K ，熱機(jī)在絕熱壓縮過程中熵變 0.2kJ/K ；絕熱膨脹過程中熵變 0.7kJ/K ；取高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩春蜔釞C(jī)為系統(tǒng)，則完成循環(huán)后此系統(tǒng)的熵變 S 系 = kJ

5、/K 。 、已知氧氣在 250K時(shí) =0.913 kJ/(kg·K)， =0.653 kJ/(kg·K)。則該氣體的氣體常數(shù)R g =kJ/(kg·K)。 、一熱泵工作時(shí)向高溫?zé)嵩磦鬟f熱量 50kJ, 消耗掉的機(jī)械能 20 kJ, 供暖系數(shù)為 。 、已知氧氣在 100 時(shí)的定壓摩爾熱容為 29.538 J （ mol·K ），氧氣的定容摩爾熱容 為 J （ mol·K ）。 、穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)能量方程式 的適用條件： 四、計(jì)算（本大題 20 分，每小題 10 分） 1、空氣初態(tài)為 p 1 =1.0bar、溫度t 1 =20，經(jīng)過三級活塞式壓氣機(jī)后(

6、采用中間冷卻)，壓力提高到12.5MPa，氣缸中的壓縮多變指數(shù)均為n=1.25?，F(xiàn)以壓氣機(jī)所需的功量最小為條件，（R g =287J/kg.k）求： 2、空氣在第一級氣缸中壓縮后所達(dá)到的壓力 p 2； 3、生產(chǎn) 1kg氣體壓氣機(jī)所消耗的總功。溫度為 1427 的恒溫?zé)嵩?，向維持溫度為 500K 的工質(zhì)傳熱 100kJ 。大氣環(huán)境溫度為 300K 。試求傳熱量中的有效能及傳熱過程引起的有效能損失（即作功能力的損失）。 五、計(jì)算（本大題 32 分，每小題 16 分） 1 熱力循環(huán)過程如圖所示。其中1-2為絕熱壓縮過程，2-3為定容吸熱過程，3-4為定壓吸熱過程，4-5為絕熱膨脹過程，5-1為定容放

7、熱過程。已知各點(diǎn)的溫度分別為T 1 、T 2 、T 3 、T 4 、T 5。（1）在TS圖上繪出該循環(huán)。（2）將該循環(huán)熱效率用各點(diǎn)溫度表示出來，設(shè)比熱比k為常數(shù)。 2 一回?zé)崾綁嚎s空氣制冷循環(huán)的循環(huán)增壓比為 3 ，壓氣機(jī)入口溫度為 20 ，循環(huán)的最低溫度為 -100 ,求循環(huán)的制冷系數(shù)及冷庫的溫度。空氣可視為比熱容是定值的理想氣體。 一、 1、a 2、c 3、a 4、b 5、b 6、a 7、c 8、c 二、 1、× 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、× 三、 1、 2、 803.2 3、 飽和水

8、4、 1kJ/K 5、 0.26 6、 2.5 7、 21.224 8、 任何工質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)，可逆過程 四題、 1 、2 、傳熱量中的有效能kJkJ 有效能損失： 82.4-40=42.4 kJ 五題、 1 2 解： 循環(huán)的T-s圖參見 下圖 的循環(huán)1R-2R-5-3R-4-1-1R，循環(huán)中工質(zhì)吸熱量 循環(huán)消耗凈功 據(jù)制冷系數(shù)的定義 試卷二一、選擇（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、已知當(dāng)?shù)卮髿鈮?P b , 真空表讀數(shù)為 Pv , 則絕對壓力 P 為（ ）。 (a) P=P b -Pv （ b ） P=Pv -P b （ c ） P=P b +Pv 2、 提高活塞式壓氣機(jī)的增壓比，壓氣

9、機(jī)的容積效率（ ）。 (a) 減小 （ b ）增大 （ c ）不變 3、若要使得氣流由亞音速變成超音速，則噴管的形狀應(yīng)該選擇（ ）。 (a) 漸縮型 （ b ）漸擴(kuò)型 （ c ）縮放型 4、隨著壓力的提高，飽和水的汽化潛熱將（ ） (a) 增大 （ b ）減小 （ c ）維持不變 5、平衡過程是可逆過程的（ ）條件。 (a) 充分 （ b ）必要 （ c ）充要 6、汽油機(jī)可以理想化為（ ）循環(huán)，進(jìn)行理論分析。 (a)定壓加熱 （ b ）定容加熱 （ c ）混合加熱 7、簡單可以壓縮熱力系統(tǒng)的狀態(tài)可由（） (a) 兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)決定 (b) 兩個(gè)具有物理意義的狀態(tài)參數(shù)決定 (c) 兩個(gè)可測狀態(tài)參

10、數(shù)決定 (d) 兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)決定 8、一理想氣體其初始溫度為 1373K ，經(jīng)定容放熱后其出口溫度為 443K ，該理想氣體初終態(tài)壓力值比為（）(a) 3.1 倍 (b) 6.47 倍 (c) 0.323 倍 (d) 2.864 倍 二、判斷正誤（劃“”或“×”號）（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、水蒸氣在定溫過程前后溫度不變（ ），其熱力學(xué)能也不變。 ( ) 2、工質(zhì)的溫度越高，所具有的熱量也就越大。 ( ) 3、氣體吸熱后一定膨脹，內(nèi)能一定增加。 ( ) 4、平衡狀態(tài)不一定是均勻狀態(tài)。 ( ) 5、理想氣體不可能進(jìn)行吸熱而降溫的過程。 ( ) 6、理想氣體的 、

11、 值與氣體的溫度有關(guān)，則他們的差值也與溫度有關(guān)。 ( ) 7、經(jīng)不可逆循環(huán)，工質(zhì)無法恢復(fù)為原來狀態(tài)。 ( ) 8、封閉系統(tǒng)中發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)熵必減少。 ( ) 三、填空（本大題 16 分，每小題 2 分） 、工質(zhì)在溫度為 30 的恒溫?zé)嵩春?20 的恒溫冷源之間工作，該循環(huán)的最高制冷系數(shù)為 。 、已知空氣 (R g =287J/kg.k ）在多變指數(shù)為 1.25 的壓縮過程中進(jìn)行壓縮，溫度由 20 變?yōu)?90 。該過程所耗的壓縮功為 J/kg 。 、露點(diǎn)是對應(yīng)于濕空氣中水蒸汽分壓力下的 溫度。 、 氧氣瓶中的氧氣容積是 0.4m 3 ，氧氣壓力為 10MPa ，設(shè)氧氣的焓值為 12100kJ

12、 ，則氧氣的內(nèi)能為 kJ 。 、氧氣的初始溫度為 300K經(jīng)歷了一不可逆過程達(dá)到400K, 已知 =0.913 kJ/(kg·K)，則該氣體的氣體焓值變化為 kJ/kg。 、一理想氣體初始溫度為 25 ，壓力為 1Mpa ，經(jīng)定容過程到達(dá)終態(tài)，這是壓力為 2.5Mpa 其終態(tài)溫度為 、 理想氣體初態(tài)熱力學(xué)能為 U 1 經(jīng)可逆絕熱過程終態(tài)熱力學(xué)能為 U 2 ，則該過程的膨脹功為 、 熵增加的過程 （填一定或不一定）是不可逆過程。 四、計(jì)算（本大題 20 分，每小題 10 分） 、有一可逆熱機(jī)，如圖所示，自高溫?zé)嵩?t 1 吸熱，向低溫?zé)嵩磘 2 和t 3 放熱。已知：t 1 =727,

13、t 3 =127,Q 1 =1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ, 求： （ 1 ） Q 3 =? （ 2 ）可逆熱機(jī)的熱效率？ （ 3 ）熱源溫度 t 2 =? （ 4 ）三熱源和熱機(jī)的熵變？ 如從 -20 的低溫物體將 419000 kJ /h的熱量排給15 的環(huán)境介質(zhì)，求理想情況下每小時(shí)所消耗的功和排給環(huán)境介質(zhì)的熱量。 五、計(jì)算（本大題 32 分，每小題 16 分） 、進(jìn)入漸縮噴管的空氣的參數(shù)為 p 1 =15.68 × 10 4 Pa 、 t 1 =15 , 噴管的背壓 p b =9.8 × 10 4 Pa ， , 若空氣的質(zhì)量流量 q m =0

14、.6kg/s, 初速度略去不計(jì)。（空氣 k=1.4 ，Rg=0.287(kJ/kg.K) ）試求： （1）合理選擇噴管形狀 （2）噴管出口截面空氣的溫度和比容 （3）噴管出口截面空氣的流速 （4）噴管出口截面積 某活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)如圖，壓縮比 =10 ，氣體在壓縮沖程的起點(diǎn)狀態(tài)是 p 1 =100kPa 、t 1 =35 。加熱過程中氣體吸熱 650kJ/kg 。假定比熱容為定值 , 且 c p =1.005kJ/ （ kg·k ）， =1.4 ，求：（ 1 ）循環(huán)中各點(diǎn)的溫度和壓力；（ 2 ）循環(huán)熱效率； (3) 若膨脹過程持續(xù)到 5 （ p 5 =p 1 ） 畫出循環(huán)

15、 T-s 圖，并分析循環(huán)熱效率提高還是下降 一、 1、a 2、a 3、c 4、b 5、b 6、b 7、d 8、c 二、 1、× 2、× 3、× 4、5、× 6、× 7、× 8、× 三、 1、 5.1 2、 80360 3、 飽和 4、 8100 5、 91.3 6、 409.7 7、 U 2 - U 1 8、 不一定 四、 1 、 kJ 熱源 1 的熵變 熱源 2 的熵變 熱源 3 的熵變 熱機(jī)的熵變?yōu)?0 2 、kJ kJ 五、 1、臨界壓力比 ，所以應(yīng)選擇減縮噴管 出口參數(shù)： m 3 /kg m 3 /kg K m/s

16、出口截面積： m 2 2 、 所以 kJ/（kg·k） m 3 /kg m 3 /kg 絕熱壓縮 kPa K 點(diǎn) 3 ： K kPa m 3 /kg 點(diǎn) 4 ： kPa K 循環(huán)熱效率： 由圖可知，進(jìn)行定容放熱時(shí)，其平均放熱溫度為 T 2m 若膨脹過程持續(xù)到 5 （ p 5 =p 1 ）， 其平均放熱溫度為 T' 2m 因?yàn)?其中平均系熱溫度不變， T 2m T' 2m 所以循環(huán)熱效率將提高 試卷三一、選擇（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的唯一途徑是通過工質(zhì)的（） (a) 膨脹 (b) 壓縮 (c) 凝結(jié) (d) 加熱 2、生產(chǎn)增壓比相同、質(zhì)

17、量相同的同種壓縮氣體，余隙容積變大對活塞式壓氣機(jī)所消耗的比功的影響（ ）。 (a) 增大 （ b ）減小 （ c ）不變 3、已知 CO 2 和 N 2 的壓力及溫度均相同，則他們的比體積（ ） (a) （ b ） （ c ） 4、經(jīng)歷一不可逆循環(huán)過程，系統(tǒng)的熵（） (a) 增大 （ b ） 減小 （ c ） 不變 （ d ）可能增大，也可能減小 5、在水蒸氣定壓汽化過程中，工質(zhì)的溫度沒有變化，這時(shí)工質(zhì)的熱力學(xué)能（ ） (a) 增大 （ b ） 減小 （ c ）不變 （ d ） 可能增大 6、空氣中水蒸汽所處的狀態(tài)（） （a）可以是飽和狀態(tài)，也可以是過熱蒸汽狀態(tài) （b）可能是飽和狀態(tài) （c）即

18、不是飽和狀態(tài)，也不是過熱蒸汽狀態(tài) （d）只能是過熱蒸汽狀態(tài) 7、能量方程 適用于（） (a) 只要是穩(wěn)定流動(dòng)，不管是否為可逆過程 （ b ） 非穩(wěn)定流動(dòng)，可逆過程 (c) 非穩(wěn)定流動(dòng)，不可逆過程 (d) 任意流動(dòng)，任意過程 8、 恒溫?zé)嵩礈囟葹?T 1 恒溫冷源溫度為 T 2 ，環(huán)境溫度為 T 0 ，熱源提供熱量 Q 1 中的有效能為（ ） (a) 熱量 Q 1 減去 Q 1 中的無效能 （ b ）卡諾循環(huán)熱效率乘以 Q 1 (c) （ d ） 二、判斷正誤（劃“”或“×”號）（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、多變過程即任意過程（ ）。 2、在相同溫度的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g

19、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（ ）。 3、溫度越高熱力系所具有的熱量越多（ ）。 4、在 T s 圖上，理想氣體的定容線比定壓線陡。 ( ) 5、可逆絕熱過程即等熵過程；反之，等熵過程必為可逆絕熱過程。 ( ) 6、環(huán)境溫度恒定，若放置在恒溫環(huán)境中的壓力容器的壓力表讀數(shù)也不變，則說明容器中所裝工質(zhì)的質(zhì)量也不變。 ( ) 7、定壓過程的熱量 只適用于理想氣體而不適用于實(shí)際氣體。 ( ) 8、壓縮空氣制冷裝置循環(huán)的制冷系統(tǒng)制冷系數(shù)越大，其制冷量越大。 ( ) 三、填空（本大題 16 分，每小題 2 分） 、一 卡諾制冷機(jī)，其性能系數(shù) COP 值為 4 輸入功率為 6

20、KW ，則其制冷量為 （ ）KW 。 、某熱機(jī)每完成一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)由高溫?zé)嵩次鼰?2000kJ，向低溫?zé)嵩捶艧?200kJ，在壓縮過程中工質(zhì)得到外功650kJ，則膨脹過程中工質(zhì)所作的功 （）kJ。 、某理想氣體從 p 1 =1MPa ， v 1 =0.4m 3 可逆定溫膨脹到 v 2 =0.8m 3 , 氣體對外所做的膨脹功為 （）J 、在環(huán)境溫度為 300K 的條件下，一可逆機(jī)工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩矗?2000K ， 400K ）之間，吸熱 200kJ，其中可用能為（） kJ 、已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?0.2Mpa ，壓力容器中被測工質(zhì)的壓力為 0.1 MPa ，此時(shí)該工質(zhì)壓力的測量應(yīng)選用（）（真空計(jì)

21、或壓力表）測壓計(jì)。 、高壓氣流，當(dāng)通過噴管時(shí)，氣體速度得到提升，同時(shí)伴隨著壓力的 （）（ 升高還是降低） 、工作于 927 和 300 之間的卡諾機(jī)，它的熱效率為 （） 、單位質(zhì)量的空氣從 100 定壓加熱到 600 時(shí)的吸熱量為（） kJ/kg( 空氣比定壓熱容=1.004kJ/(kg · K) ） 四、計(jì)算（本大題 20 分，每小題 10 分） 1 、1kmol的理想氣體從初態(tài)P1 =500kPa、T1 =340K，可逆絕熱膨脹到原來容積的2倍。設(shè)氣體cp =33.4kJ/(kmol·K), cV =25.12kJ/(kmol·K)，試確定氣體的終態(tài)溫度，對外

22、所做的功及熵的變化量 、一封閉熱力系在狀態(tài)變化過程中放熱 10kJ，并作出25kJ的功，然后對熱力系加熱15kJ使其恢復(fù)初態(tài)。試問恢復(fù)過程中熱力系是否作功？其值為多少？ 五、計(jì)算（本大題 32 分，每小題 16 分） 、單位質(zhì)量的空氣，初始狀態(tài)為 p 1 =0.5Mpa ， t 1 =500 （ 1 ）絕熱膨脹到 p 2 =0.1Mpa （ 2 ）定溫膨脹到 p 2 =0.1Mpa （ 3 ）多變膨脹到 p 2 =0.1Mpa ，多變指數(shù) n=1.2 。試將各過程畫在 p-v 圖和 T-s 圖上，并計(jì)算 。設(shè)過程可逆，且比熱容 c v =0.718kJ/(kg K) ， k=1.4 、水蒸氣郎

23、肯循環(huán)的新蒸汽壓力為 100bar ，排氣壓力為 0.04bar ，新蒸汽溫度為 350 ，蒸汽輪機(jī)的內(nèi)效率為 0.8 ，對于 1 kg 工質(zhì)求： ）理論循環(huán)中汽輪機(jī)和給水泵的技術(shù)功 ）理論循環(huán)中吸熱量、放熱量和熱效率 ）若考慮汽輪機(jī)內(nèi)的不可逆絕熱過程，忽略泵耗功，求出實(shí)際出口蒸汽的干度、實(shí)際出口焓 一、 1、a 2、c 3、b 4、c 5、a 6、a 7、a 8、a 二、 1、×2、× 3、× 4、5、6、× 7、× 8、× 三、 1、 24 2、 1450 3、 2.8 × 10 5 4、 170 5、 真空計(jì) 6、 降

24、低 7、 52.2 8、 502 四題、 1、 kJ 因?yàn)槭强赡娼^熱膨脹過程，是一個(gè)定熵過程所以熵的變化量為 0 2、根據(jù)熱力學(xué)第一定律 kJ 說明熱力學(xué)能減少了 35 kJ，若使工質(zhì)恢復(fù)原來狀態(tài)，需補(bǔ)充35kJ能量 根據(jù) 知，外界需對工質(zhì)做功20 kJ 五題、 1、 kJ/(kg K) 絕熱過程： =0 等溫過程： kJ/(kg K) 多變過程 n=1.2: K kJ/(kg K) 2 、 已知： h 1 =3450 kJ/kg s 1 =6.695 kJ/(kg K)s2=s1 kJ kJ kJ 汽輪機(jī)和給水泵的技術(shù)功： 汽輪機(jī)： kJ/kg 給水泵： kJ/kg 吸熱量： kJ/kg 放

25、熱量： kJ/kg 熱效率： 實(shí)際循環(huán)： kJ/kg kJ/kg 試卷四一、選擇（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、在 T s 圖上，經(jīng)過同一狀態(tài)點(diǎn)的理想氣體定容過程線與定壓過程線相比，（ ）過程線更陡一些。 (a) 定容 （ b ）定壓 （ c ）二者一樣 2、某理想氣體經(jīng)歷一個(gè)節(jié)流過程，氣體壓力下降，溫度（ ）。 (a) 升高 （ b ）下降 （ c ）保持不變 3、提高內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)的壓縮比，循環(huán)的熱效率將（ ）。 (a) 增大 （ b ）減小 （ c ）不變 4、理想氣體從初態(tài) 1 經(jīng)歷一絕熱壓縮過程到達(dá)終態(tài) 2 ，該過程的熱力學(xué)能變化量為（） (a) （ b ） （ c

26、 ） （ d ） 5、不可逆機(jī)與可逆機(jī)相比，其熱效率（） (a) 一定高 （ b ）相等 (c) 一定低 （ d ）可能高，可能低，也可能相等 6、水蒸汽熱力過程熱力學(xué)能變化量 u （） (a) （ b ） （ c ） （ d ） 7、在定壓加熱燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)中，為達(dá)到提高循環(huán)熱效率的目的，可采用回?zé)峒夹g(shù)來提高工質(zhì)的（） (a) 循環(huán)最高溫度 （ b ）循環(huán)最低溫度 （ c ）平均吸熱溫度 （ d ）平均放熱溫度 8、熱源溫度為 1200K ，低溫?zé)嵩礈囟葹?400K ，環(huán)境溫度為 300K ，熱源提供熱量 1000J 中的無效能為（） (a) 250 （ b ） 750 (c) 300 （ d

27、 ） 400 二、判斷正誤（劃“”或“×”號）（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、熱力學(xué)第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆（ ）。 2、孤立系的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化。 ( ) 3、氣體膨脹時(shí)一定對外做功。 ( ) 4、若容器中氣體的壓力穩(wěn)定不變，則安裝在容器上的壓力表讀數(shù)也不可能有變化。 ( ) 5、如果從同一始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆、一為不可逆，那么，不可逆途徑的 必大于可逆途徑的 。（ ） 6、工質(zhì)放熱，溫度一定降低。 ( ) 7、實(shí)際蒸汽動(dòng)力裝置與燃?xì)廨啓C(jī)裝置，采用回?zé)岷竺抗锕べ|(zhì)做功量均減少。 ( ) 、同溫限間的可逆循環(huán)的熱效率都相等。 ( )

28、三、填空（本大題 16 分，每小題 2 分） 、氧氣定壓比熱容 29.538J （ mol·K ），從 t 1 =100 、 v 1 =0.25m 3 /kg 被定壓壓縮到 v 2 =0.15m 3 /kg ，放熱量為 () J/kg 。 、在理想氣體的絕熱壓縮過程中，初、終參數(shù)壓力與溫度的關(guān)系為 () 。 、入口為超聲速氣流，擴(kuò)壓管的形狀是 () . 、工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩矗?2000K ， 500K ）間的可逆機(jī)，其熱效率為 ()。 、已知氮?dú)庠?100時(shí) =29.144 J/(mol·K)，則該氣體的定容摩爾熱容 =J/(mol·K) 、制冷系數(shù)為 3 的制冷

29、機(jī)，向環(huán)境散熱 30kJ, 則該制冷機(jī)的制冷量為 () kJ 。 、當(dāng)濕蒸汽的干度 x 1 時(shí)，工質(zhì)為 () 狀態(tài)。 、一穩(wěn)定流動(dòng)開口系，在流動(dòng)過程中從外界吸收熱量 20 kJ ，同時(shí)對外作出技術(shù)功 15 kJ ，該系統(tǒng)焓值變化為 () kJ 。 四、計(jì)算（本大題 52 分， 1 題、 2 題 16 分； 3 題 20 分） 、活塞式內(nèi)燃機(jī)的定容加熱理想循環(huán)，工質(zhì)為空氣可視為理想氣體， c p =1.005 kJ/（kg·k） =1.4。若循環(huán)壓縮比=9，壓縮沖程的初始狀態(tài)為100kPa，27,吸熱量為920kJ/kg。試求（1）各個(gè)過程終了時(shí)的壓力和溫度；（2）循環(huán)熱效率。 、空氣

30、初態(tài)為 p 1 =0.1MPa、t 1 =20，經(jīng)過二級活塞式壓氣機(jī)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，壓氣機(jī)消耗的功及出口溫度。(Rg=0.287kJ/（kg·k）) 、某卡諾熱機(jī)每分鐘從 500的熱源吸熱5000 kJ,向30的環(huán)境放熱.試求: ）該循環(huán)的熱效率 ） 該循環(huán)的放熱量 ）該卡諾機(jī)輸出的功率 ）若熱源溫度為 800,工質(zhì)的吸熱溫度為500,吸熱量不變,由溫差傳熱而引起該系統(tǒng)的熵變量為多少? 5）做功能力損失多少

31、? 一、 1、a 2、b 3、a 4、b 5、d 6、b 7、c 8、a 二、 1、 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、 三、 1、 1750.4 2、 3、 漸縮 4、 75 5、 20.83 6、 12.5 7、 飽和蒸汽 8、 5 四題、 1、 所以 kJ/（kg·k） m 3 /kg m 3 /kg 絕熱壓縮 kPa K 點(diǎn) 3 ： K kPa m 3 /kg 點(diǎn) 4 ： kPa K 循環(huán)熱效率： 2、（1） (2) kJ (3) K (4) kJ K 3 、 1 ）熱效率 2 ）放熱量 KW 3)

32、 輸出功率 KW 4 ）該系統(tǒng)的熵變量 kJ/K 做功能力損失 kJ 試卷五一、選擇（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、工作于熱源 T 1 與冷源 T 2 間的卡諾熱機(jī)，其熱效率為（ ） (a) （ b ） （ c ） 2、塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱、混合加熱、定壓加熱3個(gè)循環(huán)在壓縮比和吸熱量相同的條件下，熱效率的關(guān)系為（ ） (a) （ b ） （ c ） 3、理想氣體可逆絕熱過程中的技術(shù)功等于（ ） (a) h （ b ） u 1 -u 2 （ c ） h 2 -h 1 （ d ） u 4、理想氣體絕熱流經(jīng)節(jié)流閥，節(jié)流后穩(wěn)定截面處的（ ）不變。 (a) 壓力 （ b ）熵 （ c ）焓 5、

33、朗肯循環(huán)中為提高汽輪機(jī)排汽量的干度，可以（ ） (a) 提高初壓 （ b ）提高初溫 （ c ）降低排汽壓力 （ d ）采用回?zé)?6、 一逆向可逆機(jī)工作于環(huán)境與冷庫之間，環(huán)境溫度為 300K ，冷庫溫度為 258K ，每一循環(huán)過程單位質(zhì)量工質(zhì)向環(huán)境放出熱量 160 kJ ，則單位質(zhì)量制冷量為 （ ） (a) 160 kJ （ b ） 137kJ （ c ） 200 kJ 7、理想氣體經(jīng)定溫壓縮到達(dá)終態(tài)，定溫壓縮過程的指數(shù) n 為（ ） (a) 1 （ b ） （ c ） 1<n<k （ d ） k 8、可以通過測量直接得到數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)（） (a) 焓 (b) 熱力學(xué)能 (c) 溫

34、度 (d) 熵 二、判斷正誤（劃“”或“×”號）（本大題 16 分，每小題 2 分） 1、實(shí)際氣體絕熱自由膨脹后，其熱力學(xué)能不變。 ( ) 2、用壓力表可以直接讀出絕對壓力值。 ( )3、對于氣體工質(zhì)，不管其經(jīng)歷怎樣的熱力過程都有 ，其中 為定值（ ）。 4、工質(zhì)從狀態(tài) 1到狀態(tài)2進(jìn)行了一個(gè)可逆吸熱過程和一個(gè)不可逆吸熱過程，后者的熵必定大于前者的熵。( ) 5、若系統(tǒng)工質(zhì)與外界交換熱量，則工質(zhì)的溫度必定發(fā)生變化。 ( ) 6、對于簡單可壓縮系統(tǒng)，利用體積與密度就可以完全確定平衡狀態(tài)。 ( ) 7、在循環(huán)中循環(huán)凈功越大，熱效率越高。 ( ) 8、提高活塞式壓氣機(jī)的增壓比，壓氣機(jī)的容積效

35、率將減?。?）。 三、填空（本大題 16 分，每小題 2 分） 、同一理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)定溫壓縮、絕熱壓縮和多變壓縮（ 1<n<k ）到達(dá)同一終壓，耗功最大的是 () 過程 、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)還是穩(wěn)定狀態(tài) ) 、理想氣體在一熱力過程中，熱力系統(tǒng)傳給外界的熱量為 150J ，其熱力學(xué)能增加 50J ，則外界對系統(tǒng)做功為 () J 。 、在理想氣體的定容過程中，初、終參數(shù)壓力與溫度的關(guān)系為 () 。 、入口為亞聲速氣流，通過一縮放噴管，在噴管出口處氣流速度為 () . （亞聲速、聲速還是超聲速） 、一穩(wěn)定流動(dòng)

36、開口系，從外界吸收熱量 500J ，開口系進(jìn)出口焓差為 300J ，則該熱力系對外界所作的技術(shù)功為 () J 。 、 已知氧氣在 250K時(shí),氣體常數(shù)R g 為 0.26kJ/(kg·K)，比熱容比k=1.4則 = () kJ/(kg·K) 、理想氣體閉口系經(jīng)歷一等溫過程，吸收熱量 100 J ，則它的熱力學(xué)能變化量為 () J 四、計(jì)算（本大題 20 分，每小題 10 分） 1、 某氣體工質(zhì)經(jīng)歷可逆等溫吸熱過程1-2，可逆多變膨脹過程2-3(>n>1)，可逆等溫放熱過程3-4，等熵壓縮過程4-1畫出該循環(huán)的 Ts 圖。 2、 用一臺(tái)水泵將井水從8m 深的井里泵

37、到比地面高28m 的水塔中，水流量為0.42m 3 /min。水泵消耗功率為12kW。冬天井水的溫度為3.5。為防止結(jié)冰，要求進(jìn)入水塔的水溫不低于4。整個(gè)系統(tǒng)及管道均包有一定厚度的保溫材料問是否有必要在管道中設(shè)置加熱器？如有必要的話，需加入多少熱量？（設(shè)管道中水進(jìn)出口的動(dòng)能差可忽略不計(jì)；水的比熱取定值 =4.187kJ/（kg·K）且水的焓差近似取 ；水的密度 =1000kg/m 3 ）。 五、計(jì)算（本大題 32 分，每小題 16 分） 1、 某車間從溫度為-23的倉庫中領(lǐng)來一只容積為0.04m 3 ，指示壓力為150bar的氧氣瓶。該氧氣瓶長期未經(jīng)使用，為了車間安全，安全檢查員發(fā)現(xiàn)

38、該氧氣瓶上壓力表指示壓力為152bar，車間溫度為17。當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?60mmHg。問該氧氣瓶是否漏氣？如漏氣，試計(jì)算漏去的氧氣量。設(shè)Rg=0.2599 kJ/(kg·K)，760mmHg=1.0133×10 5 Pa 2 、 某燃?xì)廨啓C(jī)裝置，按等壓加熱循環(huán)工作。壓縮機(jī)進(jìn)口參數(shù)為 t 1 =27、p 1 =0.1MPa，壓縮機(jī)增壓比 =6，燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)的溫度t 3 =800。若環(huán)境溫度t 0 =27,p 0 =0.1Mpa，燃?xì)獗葻崛萑《ㄖ担?1.4, c p = 1.005 kJ/(kg·K) 。（1）壓縮每千克空氣的壓氣機(jī)耗功；（2）每千克空氣流

39、經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)所作的功；（3）燃燒過程和排氣過程的換熱量；（4）低溫?zé)嵩春透邷責(zé)嵩吹臏囟确謩e為27和1300時(shí)，系統(tǒng)在循環(huán)中的做工能力損失；（5）循環(huán)的熱效率。 一、 1、b 2、b 3、a 4、c 5、b 6、b 7、a 8、c 二、 1、 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、 三、 1、 絕熱壓縮 2、 平衡狀態(tài) 3、 150 4、 5、 超聲速 6、 200 7、 0.91 8、 100 四題、 1、 2 、 管道中水進(jìn)出口的動(dòng)能差可忽略不計(jì) 所以 = kJ 所以有必要加入加熱器加入的熱量為 5.1 kJ/s 五題、

40、1、 kg 可見，該氧氣瓶漏氣，漏去的氧氣量為 1.1766 kg 2 、根據(jù)右圖已知 T 1 =300K,T 3 =1073K, = ,T 0 =300K K kJ/kg K kJ/kg kJ/kg 循環(huán)做功能力損失 試卷六二、判斷（本大題 10 分，每小題 2 分） 1、熵增過程即為不可逆過程。 ( ) 2、活塞式壓氣機(jī)采用多級壓縮和級間冷卻方法可以提高它的容積效率。 ( ) 3、 閉口絕熱系的熵不可能減少。 ( ) 4、 因?yàn)?是普遍適用于一切工質(zhì)的，因此水蒸汽在定壓氣化時(shí)，溫度是不變的，所以水蒸汽在定壓氣化時(shí)焓變量為 0 。（ ） 5、 熱力系對外放出熱量，系統(tǒng)溫度一定降低。（ ） 三

41、、簡答（本大題 25 分，每小題 5 分） 1、熵增原理的實(shí)質(zhì) 2、畫出蒸汽壓縮制冷簡單循環(huán)的 T-s 圖，并用各狀態(tài)點(diǎn)的焓表示出其制冷系數(shù)。 3、試寫出卡諾循環(huán)的組成和循環(huán)熱效率計(jì)算公式。通過此公式得出什么重要結(jié)論？ 4、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)及過程量有哪些 ? 5、以 1 工質(zhì)為例，分別寫出閉口系與穩(wěn)定流動(dòng)的開口系的能量方程，并將可逆過程的膨脹功與技術(shù)功在p v 圖上表示出來。 四、計(jì)算題（本大題 50 分，第 1 、 2 題各 15 分；第 3 題 20 分） 1、 容積 V =0.5m 3 的空氣初壓 p 1 =0.3MPa，初溫t 1 =150，經(jīng)可逆多變膨

42、脹過程到終態(tài)p 2 =0.08MPa， t 2 =20，求：過程中熱力學(xué)能、焓及熵的變化量.（空氣作為理想氣體，其比熱容可取定值，氣體常數(shù) =287J/(kg.K)； =1005 J/(kg.K)） 2、機(jī)在 1600K 和400K 兩熱源之間工作，若每個(gè)循環(huán)中熱機(jī)吸熱5000kJ，求此熱機(jī)每循環(huán)所作的凈功；高溫?zé)嵩础⒌蜏責(zé)嵩春凸べ|(zhì)熵的變化；由兩熱源和工質(zhì)組成的孤立系統(tǒng)的熵變化量。3、活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)，壓縮比 =10，氣體在壓縮沖程的起點(diǎn)狀態(tài)是p 1 =100kPa、t 1 =35。加熱過程中氣體吸熱650kJ/kg。假定比熱容為定值,且 =1.005kJ/（kg·K），

43、 =1.4，求：（1）畫出循環(huán)的p-v圖T-s圖；（2）循環(huán)的最高溫度和最高壓力；（3）循環(huán)吸熱量、循環(huán)凈功和循環(huán)熱效率二、 1、 × 2 、 3 、× 4 、× 5 、× 三、 、熵增原理的實(shí)質(zhì)： 1 ） 實(shí)際過程具有方向性，即只有系統(tǒng)和與之相關(guān)的周圍環(huán)境的熵的 總和增大的過程才能發(fā)生。 2 ） 系統(tǒng)熵的減小必然伴隨著其余系統(tǒng)熵的增加。 3）指出熱過程進(jìn)行的限度，過程停止進(jìn)行時(shí)即為系統(tǒng)和與之相關(guān)的周圍環(huán)境的熵為0。 2、 、卡諾循環(huán)由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成，其熱效率計(jì)算公式： ，通過卡諾循環(huán)得到的結(jié)論：（ 1 ）卡諾循環(huán)的熱效率之決定于高溫?zé)嵩?/p>

44、和低溫?zé)嵩吹臏囟?（ 2 ）卡諾循環(huán)的熱效率只能小于 1 ，決不能等于 1 （ 3 ）第二類永動(dòng)機(jī)是不可能存在的 、狀態(tài)量：表現(xiàn)的某種宏觀物理特性，其值只與狀態(tài)有關(guān)，與如何達(dá)到此狀態(tài)所經(jīng)歷的途徑無關(guān)。過程量： 是過程中表現(xiàn)出來的量，其變化量不僅與初、終狀態(tài)有關(guān)，而且與過 、程經(jīng)過的路徑有關(guān)。常用的狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比體積、熱力學(xué)能、焓、熵；過程量有功和熱量。   閉口系 ；開口系 四題 1 、 kg J/(kg.K) kJ kJ J 2 、 1 ） kJ 2） kJ /K 3)因?yàn)檫^程可逆，所以由兩熱源和工質(zhì)組成的孤立系統(tǒng)熵變?yōu)? 或者 3、1） 2 ） kJ/（kg·

45、k） m 3 /kg m 3 /kg 絕熱壓縮 kPa K 點(diǎn) 3 ： K kPa 3 ） m 3 /kg 點(diǎn) 4 ： kPa K kJ/kg kJ/kg 循環(huán)熱效率： 或 試卷七二、判斷（本大題 10 分，每小題 2 分） 、朗肯循環(huán)采用再熱后，其熱效率必定升高 ( ) 、平衡狀態(tài)一定是均勻狀態(tài)。 ( ) 、在熱力循環(huán)中，工質(zhì)從熱源吸熱對冷源放熱，從而實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。其中熱源和冷源為恒溫?zé)嵩础?( ) 、熱力系統(tǒng)的邊界可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的。 ( ) 、壓縮蒸汽制冷循環(huán)采用節(jié)流閥來代替膨脹機(jī)，壓縮空氣制冷循環(huán)也可以采用這種方法。 ( ) 三、簡答（本大題 25 分，每小題

46、5 分） 、試述膨脹功、技術(shù)功和流動(dòng)功的意義，并將可逆過程的膨脹功和技術(shù)功表示在 P-V 圖上。 、在壓氣機(jī)中采用多級壓縮和級間冷卻有什么好處。 、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(shí)這種功如何計(jì)算。 、畫出壓縮蒸汽制冷循環(huán)的 T-s 圖，并寫出循環(huán)的制冷量 、制冷系數(shù)的表達(dá)式。 、活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)熱效率 隨壓縮比 下降，增大還是減??？為什么？ 四、計(jì)算題（本大題 50 分，第 1 、 2 題各 10 分；第 3 、 4 題各 15 分） 、一 逆向循環(huán)，用于熱泵向溫室供暖，每秒向溫室提供 250kJ熱量。若熱泵的供暖系數(shù)為5，試計(jì)算：循環(huán)的耗功量及從室外空氣中

47、吸收的熱量。  、某一蒸汽輪機(jī)，進(jìn)口蒸汽參數(shù) p 1 =9.0MPa,t 1 =500 ,h 1 =3386.8 k J/kg,c f1 =50m/s, 出口蒸汽參數(shù)p 2 =4.0KPa, h 2 =2226.9 k J/kg,c f2 =140m/s，進(jìn)出口高度差14m，蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)散熱損失為 15 k J/kg，試求： 1）單位質(zhì)量蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)對外輸出的功 2）進(jìn)出口動(dòng)能變化對輸出功的影響 3）若蒸汽流量為220t/h，汽輪機(jī)功率有多大？ 、在燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)中，壓氣機(jī)入口空氣狀態(tài)為 100kPa，20，空氣以流率4kg/s經(jīng)壓氣機(jī)被壓縮到500kPa。燃?xì)廨啓C(jī)入口燃

48、氣溫度為900。試計(jì)算壓氣機(jī)耗功量、燃?xì)廨啓C(jī)的作功量及循環(huán)熱效率。假定空氣 =1.03 k J/(kg·K) 且為常量， =1.4。 、空氣初態(tài)為 P 1 =0.1MPa、t 1 =20，經(jīng)過三級活塞式壓氣機(jī)后，壓力提高到12.5MPa，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，壓氣機(jī)消耗的功及出口溫度。 （R g =287J/kg.k） 二、 1 、× 2 、× 3 、× 4 、 5 、× 三、 1、膨脹功：由于系

49、統(tǒng)體積膨脹變化所作的功。技術(shù)功：技術(shù)上可以利用的功稱為技術(shù)功，它是穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能、位能的增量與軸功三項(xiàng)之和。流動(dòng)功：工質(zhì)在流動(dòng)時(shí)，進(jìn)出質(zhì)量的推動(dòng)功之差。 2、 壓氣機(jī)耗功以等溫壓縮最有利，應(yīng)設(shè)法使壓氣機(jī)內(nèi)氣體壓縮過程的指數(shù)降低，因此采用冷卻的方法，同時(shí)為避免單級壓縮因增壓比太高而影響容積效率采用多級壓縮。 3、交換的功為體積變化功。可逆時(shí) 、 5 通過此式可知熱效率隨著 的增大而提高。壓縮比增大使循環(huán)的平均吸熱文增高，平均放熱溫度降低，循環(huán)熱效率相應(yīng)提高。 四、 1 、 kJ kJ 2 、 =1.136 × 10 3 k J/kg kW 3 、由題可知： K P 1 =100 KP

50、a ， P 2 =500Kpa ， K K 空氣在壓氣機(jī)內(nèi)消耗的功為： k J/kg kW KPa KPa k J/kg Kw 4 、 K 若采用單級壓縮 K 試卷八二、判斷（本大題 10 分，每小題 2 分） 、氣體膨脹必然對外做功。 ( ) 、熱力系從 1 狀態(tài)經(jīng)歷不可逆過程到達(dá)狀態(tài) 2 ，則熱力學(xué)能的變化 。 ( ) 、在實(shí)際的活塞式壓氣機(jī)中存在余隙容積，使得吸氣量減少。導(dǎo)致生產(chǎn)同樣多的高壓氣體耗功量減少。（ ） 、開口系不可能是絕熱系。（ ） 5、 理想氣體熱力學(xué)能僅僅是溫度的函數(shù)（ ） 三、簡答（本大題 25 分，每小題 5 分） 、工質(zhì)進(jìn)行了一個(gè)吸熱、升溫、壓力下降的多變過程，試問

51、其多變指數(shù)的范圍是什么？并在 p-v 圖和T-s圖上將該過程表示出來。 、試推導(dǎo)出壓縮空氣制冷循環(huán)的制冷系數(shù)與循環(huán)的壓比 的函數(shù)關(guān)系式，并分析和 的關(guān)系？ 、為什么在熱力系中要引用準(zhǔn)平衡過程這一概念？ 、以 1 工質(zhì)為例，寫出閉口系能量方程，并將可逆過程的膨脹功在 p v 圖上表示出來。 、試畫出壓氣機(jī)兩級壓縮中間冷卻的 p-V 圖,并表示出與單級壓縮相比少消耗的功量。 四、計(jì)算題（本大題 50 分，第 1 、 2 題各 10 分；第 3 、 4 題各 15 分） 、利用逆向卡諾機(jī)作為熱泵向房間供熱，設(shè)室外溫度為 -10，室內(nèi)溫度保持20。要求每小時(shí)向室內(nèi)供熱kJ。試問：1）每小時(shí)從室外吸收多

52、少熱量？2）此循環(huán)的供暖系數(shù)多大？3）熱泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，如電動(dòng)機(jī)效率為95%，電動(dòng)機(jī)的功率多大？ 、人體熱量的消耗率通常為 356kJ/h，在作激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)則達(dá)628kJ/h。在熱天皮膚經(jīng)由汗的蒸發(fā)來散熱，若汗的蒸發(fā)在定壓且與皮膚相同溫度(27)下進(jìn)行，問運(yùn)動(dòng)時(shí)多余熱量需每小時(shí)蒸發(fā)多少汗才能排出？(已知：t=26：h '=108.95 kJ/kg、 h "=2548.6 kJ/kg ； t =28： h '=117.31 kJ/kg、 h "=2552.3 kJ/kg) 、氣體在氣缸中被壓縮，氣體的熱力學(xué)能和熵的變化分別為 45 kJ/kg和-0.289 kJ/（kg·K）,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300K。問該過程能否實(shí)現(xiàn)？ 、汽油機(jī)定容加熱理想循環(huán)的空氣進(jìn)氣壓力 =0.098MPa、溫度 =30，壓縮比=8。若循環(huán)的最高溫 度為19