(完整版)工程熱力學(xué)試題附答案

1、一、判斷命題是否正確，錯(cuò)誤的加以改正1、 孤立系統(tǒng)的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化。2、 答：×，只要 孤立系統(tǒng)發(fā)生熱力過程，其熱力狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。2、 工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一可逆過程和一不可逆過程到達(dá)相同的終態(tài)，則兩種過程中Sg不可逆Sg可逆 、Sf不可逆Sf可逆 、S不可逆S可逆 。答：×，Sf 不可逆Sf可逆3、 熱力過程中，系統(tǒng)向外界放熱，其溫度必然降低。4、 答：×， 熱力過程中，系統(tǒng)向外界放熱，其溫度不一定降低。5、 一切不可逆循環(huán)的熱效率答：×， 一切循環(huán)的熱效率twnet。q1twnet。q16、 系統(tǒng)吸熱，其熵一定增加，系統(tǒng)放熱，其熵一定減

2、小。7、 答：×， 系統(tǒng)吸熱，其熵一定增加，系統(tǒng)放熱，其熵不一定減小。Q0 ，根據(jù) dSQdS 0 。6、工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)后，有，則有TrTr答：×， 工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)后，有Q0 ，但dS 0 。Tr二、選擇題1、 剛性絕熱容器中間用隔板分為兩部分，一部分為高壓氣體，一部分保持真空，抽去隔板前后DA、 S0 ， U0 ；B、S0，H0 ；C、 S0 ， U0 ；D、S0，U 0。2、 q cp Twt 適用于 CA、任意氣體、閉口系統(tǒng)、可逆過程；B、實(shí)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。3、 經(jīng)過不等溫傳熱后，

3、BA、熱量的可用能和廢熱均減少；B、熱量的可用能減少，廢熱增加；C、熱量的可用能不變，廢熱增加；D、熱量的可用能不變，廢熱減少。4、當(dāng)孤立系統(tǒng)中進(jìn)行了一不可逆過程后，則孤立系統(tǒng)的總能、總熵、總用的變化為 CA、 E0 ， S0， EX0；B、E0 ， S0， EX0C、 E0 ， S0， EX0；D、E0 ， S0， EX05、在緊閉門窗的房間內(nèi)，啟動(dòng)一臺(tái)打開的冰箱，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，則室溫將BA、降低；B、升高；C、不變；D、不定。6、工質(zhì)不可逆穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流經(jīng)過某控制容積，則此控制容積內(nèi)：BA、儲(chǔ)存能不變，熵增加；B 、儲(chǔ)存能不變，熵不變；C、儲(chǔ)存能增加，熵增加；D 、儲(chǔ)存能增加，熵不變。三、

4、簡(jiǎn)答題1、什么是可逆過程？實(shí)現(xiàn)可逆過程的基本條件是什么？可逆過程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的區(qū)別與聯(lián)系是什么？答：可逆過程是當(dāng)系統(tǒng)完成某一過程后， 如果令過程沿相同的路徑逆行而能使過程中所涉及到的一切（系統(tǒng)和外界）都回復(fù)到原來的狀態(tài)，而不留下任何的痕跡的過程實(shí)現(xiàn)可逆過程的基本條件是過程無限緩慢，即所有的不平衡勢(shì)差無限??；沒有耗散效應(yīng)?？赡孢^程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的共同點(diǎn)：他們都是無限緩慢的、由連續(xù)的、 無限接近平衡的狀態(tài)所組成的過程，都可以在坐標(biāo)圖上用連續(xù)的實(shí)線來表示?？赡孢^程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的區(qū)別是準(zhǔn)靜態(tài)過程著眼與平衡， 耗散效應(yīng)對(duì)它無影響， 而可逆過程不但強(qiáng)調(diào)平衡，而且強(qiáng)調(diào)能量傳遞效果。2、理想氣體從同一初態(tài)膨脹到

5、同一終態(tài)比體積，定溫膨脹與絕熱膨脹相比，哪個(gè)過程做功多？若為壓縮過程，結(jié)果又如何？答：對(duì)于膨脹過程而言，定溫膨脹做功多，若為壓縮過程，則定熵壓縮耗功多?？梢杂檬竟D來表示。3、朗肯循環(huán)由哪幾個(gè)過程組成？這些熱力過程分別在哪些熱力設(shè)備中完成？答：朗肯循環(huán)由定壓加熱（2 分）、定熵膨脹、定壓冷卻和定熵壓縮四個(gè)過程組成，這些熱力過程分別在鍋爐和過熱器、氣輪機(jī)、冷凝器以及給水泵中完成的。四、 證明題試證明：理想氣體在T-S 圖上的任意兩條定容線之間的水平距離相等，即證明1423證明：根據(jù)理想氣體熵變的計(jì)算公式有：S32cv ln T3Rg ln v3T2v2S41cv ln T4Rg ln v4T1v

6、1因?yàn)門3T2 ，T4T1所以S32Rg ln v3 ，S41Rg ln v4v2v1又 v3v4 ， v2v1S32S41即 14 23。四、 計(jì)算題1、試確定圖中的循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)？是可逆的還是不可逆的？（15 分）解：若為熱機(jī)循環(huán)，則Q1100040005000kJ根據(jù)克勞修斯積分不等式Q0T則有 5000( 4000)2.86 0700400故該循環(huán)為不可逆的熱機(jī)循環(huán)；若為制冷循環(huán)，則答略。( 5000)40002.86 0 ，則不可能實(shí)現(xiàn)。7004003、某熱機(jī)工作于T1 1000 K 的高溫?zé)嵩春?T2 300K 的環(huán)境熱源之間，若熱機(jī)從高溫?zé)嵩次〉?1000KJ 熱量

7、，求：（1）熱機(jī)中的工質(zhì)按照卡諾循環(huán)工作時(shí)，對(duì)外輸出的凈功和循環(huán)的熱效率各為多少？（2）若工質(zhì)在 T1'800K時(shí)定溫吸熱， 在 T2'350K 時(shí)定溫放熱， 在絕熱膨脹和絕熱壓縮過程中工質(zhì)的熵各自增加0.30kJ / K ，則對(duì)外輸出的凈功、實(shí)際循環(huán)的熱效率，吸熱和放熱過程引起的熵產(chǎn)以及由不可逆性所造成的總做功能力的損失各為多少？解：（ 1）T230070%11T11000W0Q10.7 1000700KJ（ 2） ' 1 350 56%800摩擦熵產(chǎn)：SgSg 1Sg 20.30.30.6kJ / K摩擦用損： ElT0Sg3000.6180kJ摩擦功損： WlT2Sg3500.6210kJ循環(huán)功： W1000056210350KJ350循環(huán)熱效率：35%1000放熱量： Q21000350650kJ溫差吸熱用損：El3001000 (11) 75kJ8001000溫差吸熱熵產(chǎn)：Sg 31000 (11 )0.25kJ / K8001000溫差放熱用損：E