工程熱力學(xué)習(xí)題集附答案

1、工 程 熱 力 學(xué) 習(xí) 題 集一、填空題1 .能源按使用程度和技術(shù)可分為 能源和 能源。2 .孤立系是與外界無(wú)任何 和 交換的熱力系。3 .單位質(zhì)量的廣延量參數(shù)具有 參數(shù)的性質(zhì)，稱為比參數(shù)。4 .測(cè)得容器的真空度pv =48KPa ,大氣壓力pb = 0.102MPa ,則容器內(nèi)的絕對(duì)壓力 為。5 .只有 過程且過程中無(wú)任何 效應(yīng)的過程是可逆過程。6 .飽和水線和飽和蒸汽線將壓容圖和溫嫡?qǐng)D分成三個(gè)區(qū)域，位于三區(qū)和二線上的水和水蒸氣呈現(xiàn)五種狀態(tài)：未飽和水 飽和水 濕蒸氣、和。7 .在濕空氣溫度一定條件下，露點(diǎn)溫度越高說(shuō)明暹空氣中水蒸氣分壓力越、水蒸氣含量越 ,濕空氣越潮濕。（填高、低和多、少）8

2、 .克勞修斯積分 ，6Q/T 為可逆循環(huán)。9 .嫡流是由 引起的。10 .多原子理想氣體的定值比熱容Cv =o11 .能源按其有無(wú)加工、轉(zhuǎn)換可分為 能源和 能源。12 .絕熱系是與外界無(wú) 交換的熱力系。13 .狀態(tài)公理指出，對(duì)于簡(jiǎn)單可壓縮系，只要給定 個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)就可以確定它的平衡狀態(tài)。14 .測(cè)得容器的表壓力Pg =75KPa ,大氣壓力pb = 0.098MPa ,則容器內(nèi)的絕對(duì)壓力 為。15 .如果系統(tǒng)完成某一熱力過程后，再沿原來(lái)路徑逆向進(jìn)行時(shí)，能使 都返回原來(lái)狀態(tài)而 不留下任何變化，則這一過程稱為可逆過程。16 .卡諾循環(huán)是由兩個(gè) 和兩個(gè) 過程所構(gòu)成。17 .相對(duì)濕度越 ,濕空

3、氣越干燥，吸收水分的能力越 o （填大、?。?8 .克勞修斯積分6Q/T 為不可逆循環(huán)。19 .嫡產(chǎn)是由 引起的。20 .雙原子理想氣體的定值比熱容Cp =o21、基本熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)有：（）、（）、（）。22、理想氣體的熱力學(xué)能是溫度的（）函數(shù)。23、熱力平衡的充要條件是：（）。24、不可逆絕熱過程中，由于不可逆因素導(dǎo)致的嫡增量，叫做（）。25、卡諾循環(huán)由（）熱力學(xué)過程組成。26、嫡增原理指出了熱力過程進(jìn)行的（）、（）、（）。31 .當(dāng)熱力系與外界既沒有能量交換也沒有物質(zhì)交換時(shí)，該熱力系為32 .在國(guó)際單位制中溫度的單位是33 .根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程，風(fēng)機(jī)、水泵的能量方程可簡(jiǎn)化為 。34 .同

4、樣大小的容器內(nèi)分別儲(chǔ)存了同樣溫度的氫氣和氧氣，若二個(gè)容器內(nèi)氣體的壓力相等，則二種氣體質(zhì)量的大小為 m H 2 m O2。t2t235 .已知理想氣體的比熱 C隨溫度的升高而增大，當(dāng)t2>ti時(shí)，C 與C的大小關(guān)系為 。0t136 .已知混合氣體中各組元?dú)怏w的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3i和摩爾質(zhì)量 M,則各組元?dú)怏w的摩爾分?jǐn)?shù) i為37 .由熱力系與外界發(fā)生 交換而引起的嫡變化稱為嫡流。38 .設(shè)有一H若熱機(jī)工作于 600c和30c熱源之間，則卡諾熱機(jī)的效率為 。39 .在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，汽輪機(jī)排汽壓力的降低受 溫度的限制。40 .燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加熱循環(huán)的 是決定循環(huán)熱效率的唯一的條件。41 .與外界既無(wú)

5、能量交換也無(wú)物質(zhì)交換的熱力系稱為 熱力系。42 .熱力系的儲(chǔ)存能包括 。43 .已知某雙原子氣體的氣體常數(shù) Rr=260J/(kg k),則其定值定體質(zhì)量比熱容 Cv=J/(kg k)44 .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 Au=。45 .定值比熱容為Cn的多變過程，初溫為ti,終溫為t2,其嫡變量 s=。46 .水蒸汽的臨界壓力為 MPa。47 .流體流經(jīng)管道某處的流速與 的比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。48 .汽輪機(jī)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 的限制。49 .壓氣機(jī)增壓比較大時(shí)，為了減少滯脹容積、提高容積效率，

6、除了盡可能減小余隙容積外，通常還采取 的措施。50 .未飽和濕空氣的相對(duì)濕度值在 之間二、單項(xiàng)選擇題1 .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)平衡D.沒有溫差的2 .絕對(duì)壓力p,真空pv,環(huán)境壓力Pa間的關(guān)系為（）A.p+p v + pa=0B.p + pa pv=0 C.p Pa pv = 0 D.p a- Pv P = 03 .閉口系能量方程為（）A.Q+ AU+W=0 B.Q+ A UI- W=0 C.Q-A U+W=0 D.Q - A UI- W=04 .氣體常量Rr（）A.與氣體種類有關(guān)，與狀態(tài)無(wú)關(guān) B.與狀態(tài)有關(guān)，與氣體種類無(wú)關(guān)C.與氣體種

7、類和狀態(tài)均有關(guān)D.與氣體種類和狀態(tài)均無(wú)關(guān)5 .理想氣體的 是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。（）A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與始C.溫度與嫡D.熱力學(xué)能與始6 .已知一理想氣體可逆過程中，wt=w,此過程的特性為（）A.定壓 B.7 .卡諾循環(huán)如圖所示p1 A.RrT 11n 1PzC.T 1AS34定溫 C.,其吸熱量Q=（）8 .RrT11nD.T1AS21D.V1V24Q28 .在壓力為p時(shí)，飽和水的嫡為s'干飽和蒸汽的嫡為s"。當(dāng)濕蒸汽的干度0<x<1時(shí)，其嫡為s,則（） A.s " >s>s' B.s>s " >

8、s' C.s<s ' <s"D.s ' >s>s"9 .電廠熱力設(shè)備中， 內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。A.鍋爐 B. 汽輪機(jī) C. 凝汽器 D. 水泵10 .可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)過程中，氣流始的變化與壓力變化的關(guān)系為（）一pdv D.dh=pdvA. dh=vdp B.dh=vdp C.dh=11 .水蒸汽動(dòng)力循環(huán)的下列設(shè)備中，有效能損失最大的設(shè)備是（）A.鍋爐 B. 汽輪機(jī) C. 凝汽器 D. 水泵12 .活塞式壓氣機(jī)的余隙容積增大使（）A.w c增大，刀v減小B.wC.w c不變，r v不變D.w13 .已知燃?xì)廨啓C(jī)理想定壓加

9、熱循環(huán)壓氣機(jī)進(jìn)想循環(huán)熱效率為（）A. 1 - T2-B.1 T-C.1T1T214 .飽和濕空氣的相對(duì)濕度（）A .中>1 B. 中=1 C.c不變，刀v減小c減小，刀v減小,出口空氣的溫度為T1、T2；燃燒室出口燃?xì)鉁囟葹?<1D.0<: <1T3,則其理15 .濕空氣的始 卜為（ ）A. 1kg濕空氣的始3 一B. 1m濕空氣的始C. 1kg干空氣與1kg水蒸汽始之和D. 1kg 干空氣的焓與1kg 干空氣中所含水蒸汽的焓之和Pa=0.1MPa,則測(cè)得的壓差為()B.表壓力 Pg=0.08MPaD.表壓力 pg=0.28MPa()B.技術(shù)功為負(fù)D.體積功為負(fù)B. W

10、t=WD. Wt<W S 必 ()可逆過C.小于D.大于等于B.變?yōu)闈裾羝鸇. 溫度不變)B. 焓值減少D.嫡減少0.8MPa,噴管后的壓力為 0.2MPa,若噴()B.流速降低，流量減小D.流速降低，流量不變()過程氣體終溫最高。16 .若已知工質(zhì)的絕對(duì)壓力 P=0.18MPa,環(huán)境壓力A. 真空pv=0.08MpaC.真空 pv=0.28Mpa17 .簡(jiǎn)單可壓縮熱力系的準(zhǔn)平衡過程中工質(zhì)壓力降低，則A. 技術(shù)功為正C.體積功為正18 .理想氣體可逆定溫過程的特點(diǎn)是()A.q=0C. Wt>W19 .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),程 SoA.大于B.等于20 .飽

11、和蒸汽經(jīng)歷絕熱節(jié)流過程后()A. 變?yōu)轱柡退瓹.作功能力減小21 .絕熱節(jié)流過程中節(jié)流前、后穩(wěn)定截面處的流體(A. 焓值增加C/商增加22 空氣在漸縮噴管內(nèi)可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)，其滯止壓力為管因出口磨損截去一段，則噴管出口空氣的參數(shù)變化為A. 流速不變，流量不變C.流速不變，流量增大23 .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.絕熱壓縮B.定溫壓縮C.多變壓縮D.多級(jí)壓縮三、判斷題1 .處于平衡狀態(tài)的熱力系，各處應(yīng)具有均勻一致的溫度和壓力。（）2 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，維持工質(zhì)流動(dòng)的流動(dòng)功和技術(shù)上可資利用的技術(shù)功，均是由熱能轉(zhuǎn)換所得的工質(zhì)的體積功轉(zhuǎn)化而來(lái)的。（）3 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)出口工質(zhì)

12、的狀態(tài)相同。（）4 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量方程可理解為控制質(zhì)量系統(tǒng)的能量方程。（）5 .不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體。（）6 .在相同溫度界線之間變溫?zé)嵩纯赡嫜h(huán)的熱效率等于卡諾循環(huán)的熱效率。（）7 .水蒸氣在定溫過程中 q = w。（）8 .濕空氣的相對(duì)濕度越高，吸收水分的能力越強(qiáng)。（）9 .理想氣體的比定容熱容是比體積的單值函數(shù)。（）10 .當(dāng)氣流的M<1時(shí)，要使流速增加，則需使用漸擴(kuò)噴管。（）11 .熱力系破壞平衡的速度要比恢復(fù)平衡的速度快得多。（）12 .技術(shù)功為軸功和流動(dòng)功之和。（）13 .穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)與外界交換的功和熱量相等且不隨時(shí)間而變。（）14 .始是開口系統(tǒng)中流入（

13、或流出）系統(tǒng)工質(zhì)所攜帶的取決于熱力學(xué)狀態(tài)的總能量。（）15 .不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Α＃ǎ?6 .概括性卡諾循環(huán)的熱效率小于卡諾循環(huán)的熱效率。（）17 .對(duì)任何溫度的氣體加壓都能使其液化。（）18 .由飽和水定壓加熱為干飽和蒸汽的過程，溫度不變。（）19 .理想氣體的比定壓熱容是溫度的單值函數(shù)。（）20 .工程上要求氣體從 M<1加速到M>1 ,則應(yīng)采用拉伐爾噴管。（）四、簡(jiǎn)答題1 .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？2 .理想氣體狀態(tài)方程有哪些常見形式？方程中的常數(shù)項(xiàng)與物性是否有關(guān)？3 .干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點(diǎn)？4 .何謂汽流在噴

14、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)5 .何謂汽耗率？何謂熱耗率？它們與熱效率有什么關(guān)系？6 .平衡狀態(tài)與穩(wěn)定態(tài)有什么聯(lián)系與區(qū)別？27 .能量方程q=Au+w和q=Cv4T+ （pdv的適用條件有何不同？8 .夏天，自行車在被太陽(yáng)曬得很熱的馬路上行駛時(shí)，為什么容易引起輪胎爆破？9 .不可逆過程嫡的變化如何計(jì)算 ？10 .在工程實(shí)際中，常引用哪些參數(shù)來(lái)表示因摩擦對(duì)噴管流動(dòng)的影響花們之間有何關(guān)系？ 五、名詞解釋(每小題5分，共25分)1 .熱力系的儲(chǔ)存能2 .平均質(zhì)量熱容3 .嫡產(chǎn)4 .穩(wěn)定流動(dòng)5 .濕空氣的燃六、分析題1、如圖1,某種理想氣體有兩任意過程a-b和a-

15、c,已知b, c在同一可逆絕熱線上，試分析：Auab和A小。哪個(gè)大？2、某理想氣體經(jīng)歷 4個(gè)過程，如圖2所示。指出各過程加熱或放熱，膨脹或壓縮。3、請(qǐng)分析以下幾種說(shuō)法正確嗎？為什么？(1)嫡增大的過程必為不可逆過程；(2)嫡產(chǎn)Sg A0的過程必為不可逆過程。4、某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作，如圖 3所示。(1)用克勞修斯積分不等式判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆？(2)用卡諾定理判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆？圖3七、計(jì)算題1 .某蒸汽動(dòng)力裝置，蒸汽流量為40 t/h,進(jìn)口處壓力表讀數(shù)為 9.0MPa,進(jìn)口比始為3440kJ/kg；出口真空表讀數(shù)

16、為95.06KPa，比始為2240kJ/kg ,當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?98.66KPa ,汽輪機(jī)對(duì)環(huán)境放熱為 6.3 x 103kJ/h。試求：(1)汽輪機(jī)進(jìn)出口蒸汽的絕對(duì)壓力各為多少？(2)單位質(zhì)量蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)對(duì)外輸出功為多少？(3)汽輪機(jī)的功率為多大？(4)若進(jìn)出口蒸汽流速分別為 60m/s和140m/s時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)輸出功有多大影響？2 .將0.8 kg溫度為1000c的碳鋼放入盛有 6 kg溫度為18c的水的絕熱容器中，最后達(dá)到熱平衡。試求此過程中不可逆引起的嫡產(chǎn)。碳鋼和水的比熱容分別為Cc =0.47kJ /(kg|_K )和cw =4.187kJ /(kg|_K)3、0.5kmol某種

17、單原子理想氣體，由25C, 2m3可逆絕熱膨脹到 1atm,然后在此狀態(tài)的溫度下定溫可逆壓縮回到2mL(1)畫出各過程的 p-v圖及T-s圖；(5分)(2)計(jì)算整個(gè)過程的 Q, W AU, AH及AS。4 .系統(tǒng)經(jīng)一熱力過程，放熱 8kJ,對(duì)外作功26 kJ。為使其返回原狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)加熱6 kJ,問需對(duì)系統(tǒng)作功多少？5 . 一H若機(jī)工作在 800 c和20c的兩熱源間，試求：(1) 卡諾機(jī)的熱效率；(2) 若卡諾機(jī)每分鐘從高溫?zé)嵩次?000 kJ熱量，此卡諾機(jī)凈輸出功率為多少kW?(3) 求每分鐘向低溫?zé)嵩磁懦龅臒崃俊?. 1kg空氣從相同初態(tài) p1 =0.2MPa、t1 =35 C經(jīng)定容過

18、程至終溫 t2=180C,試求吸熱量、膨脹功、技術(shù)功和初終態(tài)始差。(空氣的cp =1.004kJ/(kg K) , cV =0.717kJ/(kg K), Rg =0.287kJ/(kg K)。)8、封閉氣缸中氣體初態(tài) p8MPa, t1=1300C,經(jīng)過可逆多變膨脹過程變化到終態(tài)p2=0.4MPa, 12=400o已知該氣體的氣體常數(shù) Rg=0.287kJ/(kg K),比熱容為常數(shù)，c=0.716 kJ/(kg K)。(1)求多變過程的多變指數(shù)；(2)求多變過程的膨脹功；(3)試判斷氣體在該過程中各是放熱還是吸熱的？9.m=2.26kg理想氣體的氣體常數(shù) Rr=430J/(kg k),比熱

19、比k=1.35。初溫T二477K ,經(jīng)可逆定體過程后終溫 T2=591Ko 求 Q、AU、W、AS。10 .設(shè)爐膛中火焰的溫度恒為tr=1500C,汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為ts=500C,環(huán)境溫度為t0=25C ,求火焰每傳出1000kJ熱量引起的嫡產(chǎn)和作功能力損失。11 .空氣可逆絕熱流過一噴管，入口壓力p二0.7MPa,溫度t1二800C,出口壓力p2=0.15MPa,此噴管是什么外型的噴管？入口空氣流速忽略不計(jì)，比熱容和比熱比取定值，分別為cp=1.004kJ/(kg K), k=1.4,求噴管出口空氣的溫度、流速、馬赫數(shù)。12 . m=1.5kg空氣按可逆定溫過程由初態(tài)Ti=328K,Pi

20、=0.25X 106Pa變化到終態(tài) P2=0.15X 106Pa,空氣的Rr=0.287KJ/(kg k),試求此定溫過程的 Q、W、AU> AHo13 .空氣在漸縮噴管進(jìn)口截面上的壓力P二1.5X106Pa,比體積V二0.065m3/kg, VCi = 0;噴管出口截面上的壓力 P2=0.8X 106Pa出口截面積 A2=14cm2;設(shè)空氣的 Rr=287J/(kg k),比熱容比K=1.4試求：（1）噴管出口截面上的比體積V2,溫度T2（2）空氣流經(jīng)出口截面時(shí)的速度V C214 .某燃?xì)廨啓C(jī)排氣1.20kg/s,溫度為 Ti=576K,定壓排入溫度T0=283K的環(huán)境；設(shè)排氣的Cp=

21、1.021KJ/（kg k）。試求每小時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)的排氣熱量中的有效能和無(wú)效能。15 .設(shè)爐膛中火焰的溫度恒為tr=1500C,汽鍋內(nèi)蒸汽的溫度恒為 ts=500C,環(huán)境溫度為to=25C ,求火焰每傳出1000kJ熱量引起的嫡產(chǎn)和作功能力損失。16 . m=1.5kg空氣按可逆定溫過程由初態(tài)Ti=328K,Pi=0.25X 106Pa變化到終態(tài) P2=0.15x 106Pa,空氣的Rr=0.287KJ/（kg k）,試求此定溫過程的 Q、W、 U> AHo17 .某蒸汽動(dòng)力裝置，蒸汽流量為 40 t/h,進(jìn)口處壓力表讀數(shù)為 9.0MPa ,進(jìn)口比始為3440kJ/kg；出口真 空表讀數(shù)為

22、95.06KPa，比始為2240kJ/kg ,當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?98.66KPa ,汽輪機(jī)對(duì)環(huán)境放熱為 6.3 x 103kJ/h。試求：（1）汽輪機(jī)進(jìn)出口蒸汽的絕對(duì)壓力各為多少？（2）單位質(zhì)量蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)對(duì)外輸出功為多少？（3）汽輪機(jī)的功率為多大？（4）若進(jìn)出口蒸汽流速分別為60m/s和140m/s時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)輸出功有多大影響？工程熱力學(xué)習(xí)題集答案一、填空題1 .常規(guī) 新 2.能量 物質(zhì) 3.強(qiáng)度量4. 54 KPa 5.準(zhǔn)平衡 耗散6.干飽和蒸汽過熱蒸汽7.高 多 8.等于零9.與外界熱交換10. - Rg211 . 一次 二次12.熱量13.兩 14. 173 KPa 15.系統(tǒng)和外界

23、16.定溫 絕熱可逆17.小 大 18.小于零 19.不可逆因素 20. 7Rg21、（壓力）、（溫度 ）、（體積）。2 g22、（單值）。23、（系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與外界之間各種不平衡的熱力勢(shì)差為零）。24、（嫡產(chǎn)）。25、（兩個(gè)可逆定溫和兩個(gè)可逆絕熱）26、（方向）、（限度）、（條件）。31.孤立系；t2t232.開爾文（K）;33.-Ws=h2-h1 或 wt=h）2h1 34.小于 35. C >Ct1036.i / Min% i /Mi =142熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能、重力位能43.650 44.Cv(T2 Ti) 45.Cnln T2Ti48.環(huán)境溫度49.多級(jí)壓縮、中間冷卻 50.

24、0與1 51.(物質(zhì))52.(絕對(duì)壓力)。53. (q=(hc-h1)+(C：-C：)/2+g(Z.-ZJ+w。)。54.(溫度)55. (0.657)kJ/kgK。56.(定嫡線) 212121 S57.(逆向循環(huán))。58.(兩個(gè)可逆定溫過程和兩個(gè)可逆絕熱過程)59.(預(yù)熱階段、汽化階段、過熱階段)。60.(增大)二、單項(xiàng)選擇題三、判斷題I . V 2.， 3. M 4.，5.M 6.M 7 . M8.M 9. M 10. MII . M 12. M 13. M 14.V15, 乂16. M 17. M18. V 19 . V 20, V21. (X)22. (V) 23. (X)24. (

25、X)25. (V)26.(X) 27. (V) 28.(V)29. (X)30. (V)四、簡(jiǎn)答題1 .它們共同處都是在無(wú)限小勢(shì)差作用下，非常緩慢地進(jìn)行，由無(wú)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(huì)產(chǎn)生任何能量的損耗。一個(gè)可逆過程一定是一個(gè)準(zhǔn)平衡過程，沒有摩擦的準(zhǔn)平衡過程就是可逆過程。1 .1kg 氣體:pv=RrTmkg 氣體:pV=mRrT1kmol 氣體：pVm=RTnkmol 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(wú)關(guān)。3.干飽和蒸汽：x=1,p=pst=tsv=v，h=hs二s濕飽和蒸汽：0<x

26、<1,p=pst=tsv' <v<v" , h' <h<h" , s' <s<s"4 .流速為當(dāng)?shù)匾羲?Ma=1)時(shí)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)）5 .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。熱耗率與熱效率是直接關(guān)聯(lián)的，熱耗率越高，熱效率就越低；而汽耗率與熱效率就沒有這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，汽耗率低不一定熱效率高，汽耗率高也

27、不一定熱效率低。6 .平衡態(tài)是指熱力系的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。穩(wěn)定態(tài)是指熱力系的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)。平衡必然穩(wěn)定，穩(wěn)定未必平衡。7 .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8 .輪胎內(nèi)氣體壓力為P-MRLrMRL為常數(shù)，當(dāng)T升高時(shí)P隨之升高，容易引起爆破。V , V9 .可以選擇相同初、終狀態(tài)間可逆過程嫡的變化來(lái)計(jì)算。10 .在工程實(shí)際中，常引用“速度系數(shù)”巾、“噴管效率”刀和“能量損失系數(shù)” E來(lái)表示因摩擦對(duì)噴管流動(dòng)的影響。三者之間的關(guān)系為：E =1-（2 = 1- T11 .略12 .熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？并寫出熱力學(xué)第一定律的兩個(gè)基本表達(dá)式。答

28、：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)換與守恒原理。熱力學(xué)第一定律的兩個(gè)基本表達(dá)式為：q=Au+w； q=Ah+Wt13 .熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是什么？并寫出嫡增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。答：熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是能量貶值原理。嫡增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：dSso > 0。14.什么是可逆過程？實(shí)施可逆過程的條件是什么？答：可逆過程為系統(tǒng)與外界能夠同時(shí)恢復(fù)到原態(tài)的熱力過程。實(shí)施可逆過程的條件是推動(dòng)過程進(jìn)行的勢(shì)差為無(wú)窮小，而且無(wú)功的耗散。五、名詞解釋1 .熱力系儲(chǔ)存能包括：熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能和重力位能。2 .對(duì)于c-1圖上曲邊梯形面積，由微積分中值定理知，必然存在-己值使得曲邊梯形面積與一矩形面積相等，這個(gè)己

29、值在c-t圖上就是平均質(zhì)量熱容的概念。3 .不可逆過程中，不可逆因素引起的嫡的變化稱為嫡產(chǎn)。4 .所謂穩(wěn)定流動(dòng)，是指流體流經(jīng)管道中任意點(diǎn)的熱力狀態(tài)參數(shù)及流速等均不隨時(shí)間而變化的流動(dòng)過程。5 .濕空氣的烙值等于干空氣的烙值與水蒸氣的烙值之和。六、分析題1、解：(方法一)過b、c分別作等溫線，因?yàn)?Tb >Tc,故ub >uc(方法二)考慮過程 b-cUb>Uc, AUab>AUac2、解：因?yàn)椋簈 = Au + w1-3： 1 <n1J3 <k，且 T3 >T1 及S3<S1 則有：Au>0, q<0 所以 w<0 邊壓縮邊放熱1

30、-2： k足工 <且丁2<一及 S2<Si,則 Au<0, q<0所以有w>0 邊膨脹邊放熱1-4 ：0 An1 工 > 口且T4 at,及S4 >S1c RRg、八一u>0, q>0 w=g-(T1T4)>0邊膨脹邊吸熱n -11-5 ： 1 <n <卜且丁 5<Ti及$5>蚪u<0, q>0, w>0邊膨脹邊吸熱邊降溫3、請(qǐng)問一下幾種說(shuō)法正確嗎？為什么？(1)嫡增大的過程必為不可逆過程；答：不正確。嫡增大的過程不一定為不可逆過程，因?yàn)榈赵龃蟀ǖ樟骱偷债a(chǎn)兩部分，如果嫡流大于0,而嫡產(chǎn)

31、為0的可逆過程，上仍然是增大的。(2)嫡產(chǎn)Sg >0的過程必為不可逆過程。答：正確。嫡產(chǎn)是由于熱力過程中的不可逆因素導(dǎo)致的，因此當(dāng)?shù)债a(chǎn)Sg >0,則此過程必定為不可逆過程。4、某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作，如圖 3所示。(1)用克勞修斯積分不等式判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆(2)用卡諾定理判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán)，可逆還是不可逆？解：方法1:設(shè)為熱機(jī)循環(huán)-jjQ _Q_Q2 14000kJ-T rTr1 Tr2700K4000kJ400K= 10kJ/K 0不可能設(shè)為制冷循環(huán)：符合克氏不等式，所以是不可逆制冷循環(huán)方法2:設(shè)為熱機(jī)循環(huán)設(shè)為制冷

32、循環(huán)&可能但不可逆，所以是不可逆制冷循環(huán)七、計(jì)算題1 .解：(1) R =9000 +98.66 =9098.66kPa p2=98. 66 95.4 6 kP.a6(2)取汽輪機(jī)汽缸內(nèi)壁和蒸汽進(jìn)、出口為系統(tǒng)，則系統(tǒng)為穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)，能量方程為進(jìn)、出口的動(dòng)能差和位能差忽略不計(jì)，則Wsh =q - ：h - -0.1575 -(2240 -3440) ： 1200(kJ/kg)(3)汽輪機(jī)功率-40 103 4P = qmwsh1200 =1.33 10 (kW)360012122_3(4)Awsh =-c =萬(wàn)父(1402 -602)10 =8kJ/kg2 -斛： Qc =mcCc(tc

33、 tm )Qw =mwCw(tm tw )代入數(shù)據(jù)解得：tm =32.48 C3 、解：(1)畫出各過程的 p-v圖及T-s圖(2)先求各狀態(tài)參數(shù)等溫過程：熱量=膨脹功=技術(shù)功所以，放熱4 .解：根據(jù)能量方程有W2 =Q1 Q2 -叫-8 6 -26 - -28 (kJ)5 .解：(1)榮=1 一£=1-73=72.7% TH800 273(2)F0W0 _ CQH0.727 1000606060= 12.12(kW)(3) QL =Qh(1-，)=1000M(1-0.727) =273kJ6.解V2RgT1P10.287 103 (35 273)0.2 106=0.442m3 /

34、kg7、解：缸內(nèi)氣體為熱力系-閉口系。突然取走 90kg負(fù)載，氣體失去平衡，振蕩后最終建立新的平衡。雖不計(jì)摩擦, 但由于非準(zhǔn)靜態(tài)，故過程不可逆。但可以應(yīng)用第一定律解析式。由于缸壁充分導(dǎo)熱，所以缸內(nèi)的氣體在熱 力變化過程中的溫度是不變的。首先計(jì)算狀態(tài)1和狀態(tài) 求活塞上升的高度：2的基本參數(shù),過程中質(zhì)量不變，且等于PViP2V2m1 = _ _ = m2 :'RgT1RgT2(2)氣體在過程中作的功 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，由于 m2 =m1,；U)KJ/KgQ =AU +W ,以及 AU =U1 - U2 = m2u2 一m1u1= T卜且=T2, Au = 0k由于不計(jì)摩擦氣體所做的功，W

35、分為兩部分：W1位克服大氣所做的功；W2位活塞位能的增加量則W2 =,；Ep =mgh=(205-90) 9.81 4.1 10立=46.25J或者，W =p2A ：H =0.2156 106Pa 100 10Jm2 4.1 102m =88.4J8.解:(1)(2)(3)1到2是可逆多變過程，對(duì)初，終態(tài)用理想氣體狀態(tài)方程式有所以多變指數(shù)多變過程的膨脹功多變過程的熱量故該可逆多變膨脹過程是吸熱過程1 _4309.Cv-Rr -1229J/(kg ' k)k -11.35-1W-0 U=mCv(T2 Ti 尸2.26 X 1.229 X (591 477)=317kJQ=AU=317kJ S-mCvln T2- -2.26 乂 1.229 乂 In 堊-0.595kJ/KT477AO_ 100010. ASg-1000500 273 1500 273=0.73kJ/KExf ASg-(273+25) X 0.73-217.5kJ11.邑-0竺=0.21