工程熱力學(xué)期末考試試題

1、一、1.若已知工質(zhì)的絕對壓力P=0.18MPa，環(huán)境壓力Pa=0.1MPa，則測得的壓差為( B ) A.真空pv=0.08MpaB.表壓力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28MpaD.表壓力pg=0.28MPa2.簡單可壓縮熱力系的準(zhǔn)平衡過程中工質(zhì)壓力降低，則( A ) A.技術(shù)功為正B.技術(shù)功為負(fù) C.體積功為正D.體積功為負(fù)3.理想氣體可逆定溫過程的特點是( B ) A.q=0B. Wt=W C. Wt>WD. Wt<W4.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài)，則不可逆途徑的S必( B )可逆過程S。A.大于B.等于C.小于D.大于等于5.飽和蒸汽經(jīng)歷絕熱節(jié)

2、流過程后( C ) A.變?yōu)轱柡退瓸.變?yōu)闈裾羝鸆.作功能力減小D.溫度不變6.絕熱節(jié)流過程中節(jié)流前、后穩(wěn)定截面處的流體( C ) A.焓值增加B.焓值減少C.熵增加D.熵減少7.空氣在漸縮噴管內(nèi)可逆絕熱穩(wěn)定流動，其滯止壓力為0.8MPa，噴管后的壓力為0.2MPa，若噴管因出口磨損截去一段，則噴管出口空氣的參數(shù)變化為( C ) A.流速不變，流量不變B.流速降低，流量減小 C.流速不變，流量增大D.流速降低，流量不變8.把同樣數(shù)量的氣體由同一初態(tài)壓縮到相同的終壓，經(jīng)( A )過程氣體終溫最高。 A.絕熱壓縮B.定溫壓縮C.多變壓縮D.多級壓縮9._過程是可逆過程。( C )A.可以從終態(tài)回復(fù)

3、到初態(tài)的B.沒有摩擦的C.沒有摩擦的準(zhǔn)平衡D.沒有溫差的10.絕對壓力p, 真空pv，環(huán)境壓力Pa 間的關(guān)系為( D )A.p+pv+pa=0 B.p+papv=0 C.ppapv=0 D.papvp=011 Q.閉口系能量方程為( D )A. +U+W=0 B.Q+UW=0 C.QU+W=0 D.QUW=012.氣體常量Rr( A )A.與氣體種類有關(guān),與狀態(tài)無關(guān)B.與狀態(tài)有關(guān),與氣體種類無關(guān)C.與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān)D.與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)13.理想氣體的 是兩個相互獨立的狀態(tài)參數(shù)。( C )A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與焓C.溫度與熵D.熱力學(xué)能與焓14.已知一理想氣體可逆過程中,wt=

4、w,此過程的特性為( B )A.定壓B.定溫C.定體D.絕熱15.在壓力為p 時,飽和水的熵為s.干飽和蒸汽的熵為s。當(dāng)濕蒸汽的干度0<x<1 時,其熵為s,則(A) A.s>s>s B.s>s>sC.s<s<s D.s>s>s16.可逆絕熱穩(wěn)定流動過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關(guān)系為( B )A.dh=-vdp B.dh=vdp C.dh=-pdv D.dh=pdv17、飽和濕空氣的相對濕度（ B ）A >1 B. j =1 C. j <1 D.0< j <118.濕空氣的焓h 為（ D ）A. 1kg 濕

5、空氣的焓B. 1m3 濕空氣的焓C. 1kg 干空氣與1kg 水蒸汽焓之和D. 1kg 干空氣的焓與1kg 干空氣中所含水蒸汽的焓之和二、多項選擇題1.單位物量的理想氣體的熱容與_有關(guān)。( ACDE )A.溫度B.壓力C.氣體種類D.物量單位 E.過程性質(zhì)2.卡諾循環(huán)是_AD_的循環(huán)。A.理想化 B.兩個定壓、兩個絕熱過程組成C.效率最高 D.可逆3.水蒸汽hs 圖上的定壓線( AD )A.在濕蒸汽區(qū)為直線 B.在過熱蒸汽區(qū)為直線C.在濕蒸汽區(qū)為曲線 D.在過熱蒸汽區(qū)為曲線E.在濕蒸汽區(qū)和過熱蒸汽區(qū)是斜率不同的直線4. 理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，前后穩(wěn)定截面上的_BD_相等。5. A.壓力B.溫度

6、C.比體積 D.焓 E.熵5.閉口系內(nèi)的理想氣體經(jīng)歷一個不可逆過程，吸熱5KJ，對外作功10KJ，則( ABC )A.該過程的熵產(chǎn)大于零B.該過程的熵流大于零C.理想氣體的熵增加D.理想氣體的熱力學(xué)能增加E.理想氣體的溫度升高6.公式S=Cplnln，適用于( BCE ) A.任意工質(zhì)的可逆過程B.理想氣體的任意過程 C.理想氣體的可逆過程D.任意氣體的可逆過程 E.理想氣體的準(zhǔn)平衡過程7.不同狀態(tài)的濕空氣的濕球溫度tw、干球溫度t和露點溫度tDP之間的關(guān)系可以是( BC ) A. tDP>tw>tB. tDP<tw<tC.tDP=tw=t D. t>tDP>

7、;tw E. tw>tDP>t1濕蒸汽經(jīng)定溫膨脹過程后其內(nèi)能變化_（A）U = 0 （B）U 0（C）U0 （D）U0或U 03多級（共Z級）壓氣機壓力比的分配原則應(yīng)是_（A）i = （PZ+1 +P1）/ Z （B）i = （PZ+1 / P1）1 / Z（C）i = PZ+1/P1 （D）i =（PZ+1 / P1）/ Z4 工質(zhì)熵減少的過程_（A） 不能進(jìn)行（B）可以進(jìn)行（C）必須伴隨自發(fā)過程才能進(jìn)行5閉口系統(tǒng)功的計算式W = U1U2_適用于可逆與不可逆的絕熱過程。只適用于絕熱自由膨脹過程。只適用于理想氣體的絕熱過程。只適用于可逆絕熱過程。1、B 2、C 3、B 4、 B

8、5、A1如果熱機從熱源吸熱100kJ，對外作功100kJ，則（ ）。 （A）違反熱力學(xué)第一定律； （B）違反熱力學(xué)第二定律； （C）不違反第一、第二定律；（D）A和B。2壓力為10 bar的氣體通過漸縮噴管流入1 bar的環(huán)境中，現(xiàn)將噴管尾部截去一小段，其流速、流量變化為（ ）。 流速減小，流量不變 （B）流速不變，流量增加 流速不變，流量不變 （D） 流速減小，流量增大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）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)的熵變。4不斷對密閉剛性容器中的汽水混合物加熱之后，其結(jié)果只能是（ ）。（A）全部水

9、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5（ ）過程是可逆過程。（A）.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的 （B）.沒有摩擦的（C）.沒有摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程 （D）.沒有溫差的1、B 2、A 3、A 4、A 5、C三、填空題(每空1分，共10分)1.當(dāng)熱力系與外界既沒有能量交換也沒有物質(zhì)交換時，該熱力系為_孤立系_。2.在國際單位制中溫度的單位是_開爾文(K)_。3.根據(jù)穩(wěn)定流動能量方程，風(fēng)機、水泵的能量方程可簡化為_ws=h2h1 或 wt=h2h1_。4.同樣大小的容器內(nèi)分別儲存了同樣溫度的氫氣和氧氣，若二個容器內(nèi)氣體的壓力相等，則二種氣體質(zhì)量的大小為_小于_。5.

10、已知理想氣體的比熱C隨溫度的升高而增大，當(dāng)t2>t1時，的大小關(guān)系為_。6.已知混合氣體中各組元氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)i和摩爾質(zhì)量Mi，則各組元氣體的摩爾分?jǐn)?shù)i為_。7.由熱力系與外界發(fā)生_熱量_交換而引起的熵變化稱為熵流。8.設(shè)有一卡諾熱機工作于600和30熱源之間，則卡諾熱機的效率為_65.29%_。9.在蒸汽動力循環(huán)中，汽輪機排汽壓力的降低受_環(huán)境_溫度的限制。1.與外界既無能量交換也無物質(zhì)交換的熱力系稱為_孤立_熱力系。2.熱力系的儲存能包括_熱力學(xué)能、宏觀動能、重力位能_。3. 已知某雙原子氣體的氣體常數(shù)Rg=260J/(kg · k) ， 則其定值比熱容cv=_650_J/

11、(kg·k)。4.已知1kg 理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學(xué)能的變化量可求出為u=_ cp(T2T1)_。5.定值比熱容為cn 的多變過程，初溫為T1,終溫為T2，其熵變量s=_。6.水蒸汽的臨界壓力為_22.12_MPa。7.流體流經(jīng)管道某處的流速與_當(dāng)?shù)匾羲賍的比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。8.汽輪機的排汽壓力越低，循環(huán)熱效率越高，但排汽壓力的降低受到了_環(huán)境溫度_的限制。9.未飽和濕空氣的相對濕度值在_0 與1_之間。1理想氣體多變指數(shù)n=1，系統(tǒng)與外界傳熱量q=_；多變指數(shù)n=±，系統(tǒng)與外界傳熱量q=_。2卡諾循環(huán)包括兩個_過程和兩個_過程3

12、水蒸汽的汽化潛熱在低溫時較_，在高溫時較_，在臨界溫度為_。4在TS圖上，定壓線的斜率是_；定容線的斜率是_5理想氣體音速的計算式：_，馬赫數(shù)的定義式為：_1、功W ; 內(nèi)能U 2、定溫變化過程， 定熵變化3、小， 大， 04、對數(shù)曲線，對數(shù)曲線 5、 ， 1理想氣體多變過程中，工質(zhì)放熱壓縮升溫的多變指數(shù)的范圍_ 2蒸汽的干度定義為_。 3水蒸汽的汽化潛熱在低溫時較_，在高溫時較_，在臨界溫度為_。4理想氣體的多變比熱公式為_ 5采用Z級冷卻的壓氣機，其最佳壓力比公式為_1、大于0，小于 ; 2、濕蒸汽中含干蒸汽的質(zhì)量/濕蒸汽的總質(zhì)量3、小， 大， 04、5、i = （PZ+1 / P1）1

13、/ Z四、1、理想氣體: 理想氣體滿足克拉貝龍狀態(tài)方程的氣體;或者是指由相互間沒有作用力的分子構(gòu)成的氣體,且分子本身是不占據(jù)體積的彈性質(zhì)點.2、水蒸汽的臨界狀態(tài)：當(dāng)壓力高于確定的臨界壓力時，定壓下的蒸氣發(fā)生過程不再經(jīng)歷預(yù)熱、氣化和過熱三個階段，而是在溫度為臨界溫度時連續(xù)地從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，這種由臨界壓力和臨界溫度確定的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。過熱度：過熱蒸氣的溫度與同壓下的飽和溫度之差稱為過熱度，單位為開爾文或攝氏度3、濕空氣的絕對濕度：濕空氣中水蒸氣的密度，符號V4、濕空氣的相對濕度：濕空氣中水蒸氣的密度V與其相應(yīng)溫度下的最大密度S之比5.熵產(chǎn)：不可逆過程中，不可逆因素引起的熵的變化稱為熵產(chǎn)。6.

14、穩(wěn)定流動：是指流體流經(jīng)管道中任意點的熱力狀態(tài)參數(shù)及流速等均不隨時間而變化的流動過程。7.濕空氣的焓：濕空氣的焓值等于干空氣的焓值與水蒸氣的焓值之和。8.控制質(zhì)量:閉口系內(nèi)包含的物質(zhì)量是恒定的，這種作為研究對象的恒量物質(zhì)稱為控制質(zhì)量。9.熱量的無效能:熱源提供的熱量，在環(huán)境為冷源的卡諾循環(huán)中，不能轉(zhuǎn)換為功的部分。10.水蒸汽的飽和狀態(tài):汽化和液化速率相等，成為一種汽液相變的動態(tài)平衡的狀態(tài)。11. 濕空氣的含濕量:一定體積的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量與其中所含干空氣質(zhì)量的比值?；驖窨諝庵校?kg干空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量。孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換的系統(tǒng)。焓：為簡化計算，將

15、流動工質(zhì)傳遞的總能量中，取決于工質(zhì)的熱力狀態(tài)的那部分能量，寫在一起，引入一新的物理量，稱為焓。熱力學(xué)第二定律：克勞修斯(Clausius)說法：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。開爾文一浦朗克(KelvinPlank)說法：不可能制造只從一個熱源取熱使之完全變成機械能而不引起其他變化的循環(huán)發(fā)動機。相對濕度：濕空氣的絕對濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對濕度的比值，稱為相對濕度?？ㄖZ定理：1所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與采用哪種工質(zhì)無關(guān)。2在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。理想氣體：氣體分子本身所具有的體積與其所

16、活動的空間相比非常小，分子本身的體積可以忽略，而分子間平均距離很大，分子間相互吸引力小到可以忽略不計時，這種狀態(tài)的氣體便基本符合理想氣體模型。水蒸氣的汽化潛熱：將1kg飽和液體轉(zhuǎn)變成同溫度的干飽和蒸汽所需的熱量。五、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分）1.何謂水蒸汽參數(shù)座標(biāo)圖中的一個點、兩條線、三個區(qū)域和五種狀態(tài)？一點:臨界狀態(tài)點,其在水蒸汽參數(shù)座標(biāo)圖中的位置隨工質(zhì)而異;二線:飽和蒸氣線(上界線):不同壓力下飽和蒸氣狀態(tài)的連線.飽和液線(下界線):不同壓力下飽和液狀態(tài)的連線。上、下界線合在一起又稱為飽和線。三區(qū)：未飽和液區(qū)（過冷液區(qū)），濕蒸氣區(qū)，過熱蒸氣區(qū)五態(tài)：未飽和液（過冷液），飽

17、和液，濕飽和蒸汽，（干）飽和蒸汽，過熱蒸汽2.卡諾循環(huán)熱效率表達(dá)式說明了哪三個重要問題？a.提高熱源溫度TH和降低冷源溫度TL是提高兩恒溫?zé)嵩撮g可逆循環(huán)熱效率的根本途徑與方法;b.TL=0和TH是不可能的,故熱機熱效率恒小于100%;c.當(dāng)TH=TL時,C=0,說明單一熱源熱機是造不成的.3.平衡狀態(tài)與穩(wěn)定態(tài)有什么聯(lián)系與區(qū)別? 平衡態(tài)是指熱力系的宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)。穩(wěn)定態(tài)是指熱力系的狀態(tài)不隨時間而變化的狀態(tài)。平衡必然穩(wěn)定，穩(wěn)定未必平衡。4.能量方程q=u+w和q=CvT+的適用條件有何不同? 前者：閉口系、任意工質(zhì)、任意過程；后者：閉口系、理想氣體、可逆過程。5.夏天，自行車在被太陽曬

18、得很熱的馬路上行駛時，為什么容易引起輪胎爆破? 輪胎內(nèi)氣體壓力為P=為常數(shù)，當(dāng)T升高時P隨之升高，容易引起爆破。6.不可逆過程熵的變化如何計算? 可以選擇相同初、終狀態(tài)間可逆過程熵的變化來計算。7.準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有何共同處?有何區(qū)別?有何聯(lián)系?它們共同處都是在無限小勢差作用下，非常緩慢地進(jìn)行，由無限接近平衡狀態(tài)的狀態(tài)組成的過程。它們的區(qū)別在于準(zhǔn)平衡過程不排斥摩擦能量損耗現(xiàn)象的存在，可逆過程不會產(chǎn)生任何能量的損耗。一個可逆過程一定是一個準(zhǔn)平衡過程，沒有摩擦的準(zhǔn)平衡過程就是可逆過程。8.理想氣體狀態(tài)方程有哪些常見形式?方程中的常數(shù)項與物性是否有關(guān)?1kg 氣體:pv=RrT mkg 氣體:p

19、V=mRrT1mol 氣體：pVm=RT nmol 氣體：pV=nRTRr 是氣體常數(shù)與物性有關(guān)，R 是摩爾氣體常數(shù)與物性無關(guān)。9.干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點?干飽和蒸汽：x=1,p=ps t=ts v=v,h=h s=s濕飽和蒸汽：0<x<1,p=ps t=ts v<v<v, h<h<h, s<s<s10.何謂汽流在噴管中的臨界狀態(tài)?何謂臨界壓力比?理想氣體的臨界壓力比與哪些因素有關(guān)?流速為當(dāng)?shù)匾羲?Ma=1)時的狀態(tài)稱為流體的臨界狀態(tài)。流體臨界狀態(tài)的壓力(臨界壓力)與其滯止壓力的比值，稱為臨界壓力比。理想氣體的臨界壓力比只與氣體的物性有關(guān)(或比熱比k有關(guān))11.何謂汽耗率?何謂熱耗率?它們與熱效率有什么關(guān)系?汽耗率是每作1kw·h 功(每發(fā)1 度電)的新蒸汽耗量(汽耗量)。熱耗率是每作1kw·h 功(每發(fā)1 度電)的耗熱量。熱耗