工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題一

1、2.氣體的壓力越大，則所具有的功量愈大。工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題一、填空題實(shí)現(xiàn)能和能相互轉(zhuǎn)化的工作物質(zhì)就叫做熱能動(dòng)力裝置的工作過(guò)程，概括起來(lái)就是從吸取熱能，將其中一部分轉(zhuǎn)化為，并把余下的一部分傳給的過(guò)程。熱力系統(tǒng)與外界間的相互作用一般說(shuō)有三種，即系統(tǒng)與外界間的交換、交換和交換。按系統(tǒng)與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的情況，熱力系統(tǒng)可分為和兩類(lèi)。狀態(tài)參數(shù)的變化量等于兩狀態(tài)下，該物理量的差值，而與無(wú)關(guān)。決定簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)狀態(tài)的獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)的數(shù)目只需個(gè)。1mmHg=Pa;1mmH0Pa。2氣壓計(jì)讀數(shù)為750mmHg,絕對(duì)壓力為2.5xlO5Pa的表壓力為MPa。用U形管差壓計(jì)測(cè)量凝汽器的壓力，采用水銀作測(cè)量液體，測(cè)得水銀

2、柱高為720.6mm。已知當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫b=750mmHg,則凝汽器內(nèi)蒸汽的絕對(duì)壓力為MPa。一個(gè)可逆過(guò)程必須是過(guò)程，而且在過(guò)程中沒(méi)有。只有狀態(tài)才能用參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)表示，只有過(guò)程才能用參數(shù)坐標(biāo)圖上的連續(xù)實(shí)線表示。熱量和功都是系統(tǒng)與外界的度量，它們不是而是量。工質(zhì)作膨脹功時(shí)w0，工質(zhì)受到壓縮時(shí)w0，功的大小決定于三、判斷題物質(zhì)的溫度越高，則所具有的熱量愈多。3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；4.絕對(duì)壓力、表壓力和真空都可以作為狀態(tài)參數(shù)。5.狀態(tài)了。經(jīng)歷了一個(gè)不可逆過(guò)程后，工質(zhì)就再也不能回復(fù)到原來(lái)的初始6.孤立系內(nèi)工質(zhì)的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生變化。

3、7.可逆過(guò)程是不存在任何能量損耗的理想過(guò)程。8.凝汽器的真空下降時(shí)，則其內(nèi)蒸汽的絕對(duì)壓力增大。9.改變。若容器中氣體的壓力沒(méi)有改變，則壓力表上的讀數(shù)就一定不會(huì)四、選擇題1.下列各量可作為工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的是：1）表壓力；2）真空；3）絕對(duì)壓力。水的三相點(diǎn)溫度比冰點(diǎn)溫度應(yīng)：1）相等；2）略高些；3）略低些3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；下列說(shuō)法中正確的是：1）可逆過(guò)程一定是準(zhǔn)平衡過(guò)程；2）準(zhǔn)平衡過(guò)程一定是可逆過(guò)程；3）有摩擦的熱力過(guò)程不可能是準(zhǔn)平衡過(guò)程。下列

4、過(guò)程中屬可逆過(guò)程的是：（1）自由膨脹過(guò)程摩擦的熱力過(guò)程。2）等溫傳熱過(guò)程；3）有3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；一臺(tái)功率為600MW的汽輪發(fā)電機(jī)組連續(xù)工作一天的發(fā)電量為:1.44x107kJ；5.184x109kJ1.44x107kWh.3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；3.比體積和密度不是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。1）有氣體泄漏；2）氣體的熱力狀態(tài)發(fā)生變化；測(cè)量容器中氣體壓力的壓力表讀數(shù)發(fā)生變化一定

5、是因?yàn)?3）大氣壓力發(fā)生變化；4）以上三者均有可能。五、問(wèn)答題火電廠為什么采用水蒸氣作為工質(zhì)？能否說(shuō)氣體的某一個(gè)分子具有一定的溫度和壓力？溫度和壓力究竟是宏觀量還是微觀量？準(zhǔn)平衡過(guò)程和可逆過(guò)程有何聯(lián)系與區(qū)別？為什么稱pv圖為示功圖？Ts圖為示熱圖？表壓力或真空度能否作為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)？若工質(zhì)的絕對(duì)壓力不變化，那么測(cè)量它的壓力或真空表的讀數(shù)是否會(huì)發(fā)生變化？六、計(jì)算題1.10kg溫度為100oC的水，在壓力為1x105Pa下完全汽化為水蒸氣的比體積各為0.001m3/kg和1.673m3/kg。試求此10kg水因汽化膨脹而對(duì)外所作的功（kJ）。設(shè)一容器被剛性壁分為兩部分，分別裝有兩種不同的氣體。在

6、容器的不同部分裝有壓力表，如圖11所示。若壓力表A的讀數(shù)為5.7x106Pa,壓力表B的讀數(shù)為2.2x105Pa，大氣壓為0.98x105Pa。試確定壓力表C的讀數(shù)以及容器內(nèi)兩部分氣體的絕對(duì)壓力各為多少？答案一、填空題熱，機(jī)械，工質(zhì)高溫?zé)嵩?，機(jī)械能，低溫?zé)嵩礋崃?、功、物質(zhì)閉口系統(tǒng)，開(kāi)口系統(tǒng)初、終，工質(zhì)的狀態(tài)變化途徑兩133.3Pa，9.81Pa0.15MPa0.0039MPa準(zhǔn)平衡，任何形式的能量耗散平衡，準(zhǔn)平衡（或可逆）能量傳遞，狀態(tài)參數(shù)，過(guò)程，工質(zhì)的初、終狀態(tài)以及過(guò)程的變化路徑三、判斷題x。溫度是狀態(tài)量，而熱量是過(guò)程量。X。壓力是狀態(tài)量，而功量是過(guò)程量。VO比體積和密度互為倒數(shù)關(guān)系，其物理

7、意義相同，均表示物體內(nèi)部分子聚集的疏密程度。X。只有絕對(duì)壓力才可以作為狀態(tài)參數(shù)，因?yàn)闋顟B(tài)一定時(shí)，表壓力和真空將隨著大氣壓力而變。X。經(jīng)歷了一個(gè)不可逆過(guò)程后，工質(zhì)是可以回復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的，只是與之相互作用的外界不能復(fù)原。X。孤立系是指系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有物質(zhì)和能量的交換，但孤立系內(nèi)部是可以發(fā)生能量傳遞與轉(zhuǎn)換過(guò)程的，即工質(zhì)的狀態(tài)可以發(fā)生變化。TOC o 1-5 h z/。V。真空與絕對(duì)壓力是呈相反變化的規(guī)律，即真空下降時(shí)，絕對(duì)壓力將增大。X。四、選擇題（3）；2.（2）；3.（1）；4.（2）；5.（3）；6.（4）五、問(wèn)答題答：工質(zhì)應(yīng)具有良好的膨脹性和流動(dòng)性，熱力性能穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境友善，無(wú)毒、無(wú)腐蝕性

8、，且價(jià)廉易得。由于水蒸氣較好地滿足了以上對(duì)工質(zhì)的幾點(diǎn)要求，所以被火電廠采用為工質(zhì)。答：不能。因?yàn)闇囟群蛪毫χ粚?duì)包含有大量分子的宏觀熱力系才有意義，對(duì)單個(gè)分子是沒(méi)有意義的，所以溫度和壓力是宏觀量。答：對(duì)工質(zhì)而言，準(zhǔn)平衡過(guò)程和可逆過(guò)程同為一系列平衡狀態(tài)所組成，都能在參數(shù)坐標(biāo)圖上用一連續(xù)曲線來(lái)描述，并可用熱力學(xué)方法對(duì)它進(jìn)行分析。但準(zhǔn)平衡過(guò)程的概念只包括工質(zhì)內(nèi)部的狀態(tài)變化，而可逆過(guò)程則是分析工質(zhì)與外界所產(chǎn)生的總效果。因此，可逆過(guò)程必然是準(zhǔn)平和過(guò)程，而準(zhǔn)平衡過(guò)程只是可逆過(guò)程的條件之一。答：pv圖上過(guò)程線在v軸上的投影面積可表示該可逆過(guò)程中工質(zhì)與外界所交換的功量的大小，故稱pv圖為示功圖；Ts圖上過(guò)程線在

9、s軸上的投影面積可表示該可逆過(guò)程中工質(zhì)與外界所交換的熱量的大小，故稱Ts圖為示熱圖。答：表壓力或真空度不能作為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，只有絕對(duì)壓力才能作為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。若工質(zhì)的絕對(duì)壓力不變化，那么測(cè)量它的壓力表或真空表的讀數(shù)可能會(huì)隨著大氣壓力的變化而發(fā)生變化。一、填空題系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能包括和的總和。熱力學(xué)能是物體因分子而具有的能量，包括和兩部分，前者是的函數(shù)，后者是的函數(shù)，所以熱力學(xué)能是參數(shù)?？諝饨?jīng)一熱力過(guò)程后熱力學(xué)能增加67kJ，并消耗外功1257kJ,則此過(guò)程為過(guò)程。（填吸熱或放熱）一元穩(wěn)定流動(dòng)的能量方程式是（lkg工質(zhì)），它適用于過(guò)程。焓的定義式為，其物理意義是。推動(dòng)功只有在工質(zhì)時(shí)才有意義。技術(shù)

10、功等于和的代數(shù)和，所以技術(shù)功只對(duì)系統(tǒng)才有意義。穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式用于汽輪機(jī)時(shí)可簡(jiǎn)化為，應(yīng)用于鍋爐時(shí)可簡(jiǎn)化為。為了確定高壓下稠密氣體的性質(zhì)，取2kg氣體在25MPa下從350K定壓加熱到370K，氣體初、終狀態(tài)的體積分別為0.03m3和0.035m3，加入氣體的熱量為700kJ，則初、終狀態(tài)下氣體熱力學(xué)能的差值等于。已知國(guó)產(chǎn)12.5萬(wàn)kW汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)口的蒸汽焓hl=3461.46Kj/kg,出口焓h2=3073.97kJ/kg,蒸汽流量為380t/h，則汽輪機(jī)高壓缸產(chǎn)生的功率為Kw。工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題二一、填空題1系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能包括和的總和。2熱力學(xué)能是物體因分子而具有的能量，包括和兩部分，前者

11、是的函數(shù)，后者是的函數(shù)，所以熱力學(xué)能是參數(shù)?？諝饨?jīng)一熱力過(guò)程后熱力學(xué)能增加67kJ，并消耗外功1257kJ，則此過(guò)程為過(guò)程。（填吸熱或放熱）一元穩(wěn)定流動(dòng)的能量方程式是（1kg工質(zhì)），它適用于過(guò)程。TOC o 1-5 h z5焓的定義式為，其物理意義是。6推動(dòng)功只有在工質(zhì)時(shí)才有意義。技術(shù)功等于和的代數(shù)和所以技術(shù)功只對(duì)系統(tǒng)才有意義。7穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式用于汽輪機(jī)時(shí)可簡(jiǎn)化為，應(yīng)用于鍋爐時(shí)可簡(jiǎn)化為。為了確定高壓下稠密氣體的性質(zhì)，取2kg氣體在25MPa下從350K定壓加熱到370K，氣體初、終狀態(tài)的體積分別為0.03m3和0.035m?,加入氣體的熱量為700kJ，則初、終狀態(tài)下氣體熱力學(xué)能的差值等于

12、。已知國(guó)產(chǎn)12.5萬(wàn)kW汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)口的蒸汽焓h1=3461.46kJ/kg,出口焓h2=3073.97kJ/kg,蒸汽流量為380t/h，則汽輪機(jī)高壓缸產(chǎn)生的功率為Kw。二、判斷題工質(zhì)進(jìn)行膨脹時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行加熱。氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外作功。系統(tǒng)對(duì)外作功后，其儲(chǔ)存能量必定減少。4系統(tǒng)放熱，溫度必定降低。5由于功是過(guò)程量，故推動(dòng)功也是過(guò)程量。閉口系能量方程和開(kāi)口系穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的本質(zhì)是不一樣的。由于Q和W都是過(guò)程量，故（Q-W）也是工程量。8無(wú)論過(guò)程可逆與否，閉口絕熱系統(tǒng)的膨脹功總是等于初、終態(tài)熱力學(xué)三、選擇題1膨脹功扣除流動(dòng)凈功即為：（1）軸功（2）技術(shù)功（3）輸出的正功2開(kāi)口系統(tǒng)中，推動(dòng)功究

13、竟屬于下面哪一種形式的能量：（1）進(jìn)、出系統(tǒng)中，流體本身所具有的能量。（2）后面的流體對(duì)進(jìn)、出系統(tǒng)的流體為克服界面阻礙而傳遞的能量。（3）系統(tǒng)中工質(zhì)進(jìn)行狀態(tài)變化由熱能轉(zhuǎn)化而來(lái)的能量。氣體在某一熱力過(guò)程中吸熱50kJ，同時(shí)熱力學(xué)能增加90kJ，則過(guò)程為：（1）壓縮過(guò)程（2）膨脹過(guò)程（3）體積保持不變4下列說(shuō)法中正確的是：（1）氣體吸熱時(shí)學(xué)能一定增加。（2）氣體一定要吸收熱量后才能對(duì)外作功（3）氣體被壓縮時(shí)一定消耗外功。5下列熱力學(xué)第一定律的表述式中正確的是：（1）q=Ah-J21vdp6q=dh+6W（3）Q=AU+f2ipdv四、問(wèn)答題1判斷下列各式是否正確，并說(shuō)明原因？若正確，指出其應(yīng)用條件

14、：1)q=Au+Aw6q=du+6w6q=dh-vdp對(duì)某可逆過(guò)程，用焓表示的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式是什么？是怎樣得來(lái)的？簡(jiǎn)要說(shuō)明膨脹功、推動(dòng)工、軸功和技術(shù)功四者之間有何聯(lián)系和區(qū)別？如何在p-v圖上表示膨脹工和技術(shù)功的大小？4為什么推動(dòng)功出現(xiàn)在開(kāi)口系能量方程式中，而不出現(xiàn)在閉口系能量方程式中？五、計(jì)算題氣體在某一過(guò)程中吸入熱量12J,同時(shí)熱力學(xué)能增加20J。問(wèn)此過(guò)程是膨脹過(guò)程還是壓縮過(guò)程？氣體與外界交換的功量是多少？某火電廠機(jī)組發(fā)電功率為25000kW。已知煤的發(fā)熱量為29000kJ/kg，發(fā)電廠效率為28%,。試求；（1）該電廠每晝夜要消耗多少噸煤？（2）每發(fā)1kwh電要消耗多少kg煤？一定量

15、氣體在汽缸內(nèi)初容積為0.134m3,可逆地膨脹至容積0.4m3,氣體壓力在膨脹過(guò)程中保持2X105Pa不變。若過(guò)程中加給氣體的熱量為80kJ,求氣體的熱力學(xué)能變化了多少？一閉口熱力系中工質(zhì)沿acb途徑由狀態(tài)a變到b時(shí)吸入熱量80kJ,并對(duì)外作功30kJ,如圖2-1所示。問(wèn)：（1）如果沿途經(jīng)ad變化時(shí)，對(duì)外作功10kJ,則進(jìn)入系統(tǒng)的能量是多少？（2）當(dāng)工質(zhì)沿途經(jīng)從b好返回a時(shí)，外界對(duì)工質(zhì)作功20kJ,此時(shí)工質(zhì)是吸熱還是放熱？其量是多少？（3）當(dāng)Ua=0,Ud=40kJ時(shí)，過(guò)程ad和db中與外界交換的熱量是多少？圖2-1（橫坐標(biāo)為v,縱坐標(biāo)為p,左上c,左下a,右上b,右下d）某蒸汽鍋爐給水的焓為

16、62kJ/kg,產(chǎn)生的蒸汽焓為2721kJ/kg。已知鍋爐蒸汽產(chǎn)量為4000kg/h,鍋爐每小耗煤600kg,煤的發(fā)熱量為25000kJ/kg.求鍋爐的熱效率（鍋爐熱效率是指鍋爐每小時(shí)由水變?yōu)檎羝盏臒崃颗c同時(shí)間內(nèi)鍋爐所消耗燃料的發(fā)熱量比）？對(duì)定量的某種氣體加熱100J,使之由狀態(tài)1沿途經(jīng)a變之狀態(tài)2,同時(shí)對(duì)外作功60kJ。若外界對(duì)該氣體作功40kJ,迫使它從狀態(tài)2沿途經(jīng)b返回至狀態(tài)1。問(wèn)返回過(guò)程中工質(zhì)需吸熱還是向外放熱？其量是多少？某臺(tái)鍋爐每小時(shí)生產(chǎn)水蒸氣301,已知供給鍋爐的水的焓值為417kJ/kg,而鍋爐產(chǎn)生的水蒸氣的焓為2487kJ/kg.煤的發(fā)熱量為30000kJ/kg,當(dāng)鍋爐

17、效率為0。85時(shí),求鍋爐每小時(shí)的耗煤量。答案一、填空題內(nèi)部?jī)?chǔ)存能,外部?jī)?chǔ)存能熱運(yùn)動(dòng),內(nèi)運(yùn)動(dòng),內(nèi)位能,溫度,比體積,狀態(tài)放熱q=(h2-hl)+l/2(c22-cl2)+g(z2-zl)+ws,兀穩(wěn)定流動(dòng)的任何過(guò)程h=u+pv,工質(zhì)在流動(dòng)狀態(tài)下所具有的總能量中與熱力狀態(tài)有關(guān)的那部分能量流動(dòng),膨脹功,推動(dòng)工,開(kāi)口ws=h1-h2,q=h2-h1575kJ9.4.09X104kW二、判斷題X。在絕熱膨脹過(guò)程中，可通過(guò)工質(zhì)熱力學(xué)能的減少來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外作功。X。如自由膨脹過(guò)程中，氣體對(duì)外并不作功。X。系統(tǒng)對(duì)外作功后，其儲(chǔ)存能是否減少是由熱力學(xué)第一定律確定的。如系統(tǒng)對(duì)外作功的同時(shí)，從外界吸熱，且其吸熱量足以抵

18、補(bǔ)作功量，則其儲(chǔ)存能就不一定減少。X。系統(tǒng)放熱的同時(shí)，如對(duì)系統(tǒng)加入的功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬臄?shù)量大于系統(tǒng)的放熱量,則系統(tǒng)的溫度還可能升高。X。由于推動(dòng)功是工質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中所傳遞的功，它并不改變工質(zhì)的熱力狀態(tài)，是與壓力和比體積有關(guān)的壓力勢(shì)能，因此它不是過(guò)程量，而是一種狀態(tài)量。X。兩種能量方程的本質(zhì)是相同的，均反映熱變功的根本途徑是工質(zhì)膨脹作功，其大小為去q-Au的那部分膨脹功。X。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，Q-W=AU，是狀態(tài)量。VO三、選擇題(2)2.(2)3.(1)4.(3)5.(1)四、問(wèn)答題答：(1)不正確，功是過(guò)程量，不能寫(xiě)成AW正確，適用于任何工質(zhì)組成的閉口系統(tǒng)和任何過(guò)程。正確。適用于任何工質(zhì)組成的開(kāi)

19、口系統(tǒng)和可逆過(guò)程。答：6q二dh-vdp由熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式和焓的定義式，可得：Aq二du+pdv二dh-d(pv)J+pdv=dh-pdv-vdp+pdv=dh-vdp答：膨脹功（w）是工質(zhì)體積變化產(chǎn)生的功，是基本功。推動(dòng)功（pv）是工質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中所傳遞的功。膨脹功和推動(dòng)功的代數(shù)和為技術(shù)功（wt）,它是工程上可以利用的功量。軸功（ws）是指從機(jī)器軸端輸出的有用功，它等于技術(shù)功與流動(dòng)工質(zhì)的動(dòng)、位能變化量的代數(shù)和，即Wt=w-（p2v2-p1v1）Wt=1/2（c22-c21）+g（z2-zl）+wsp-v圖上過(guò)程線在v軸上的投影面積可表示膨脹功的大小，過(guò)程線在p軸上的投影面積可表示技

20、術(shù)功的大小。答：推動(dòng)功是由流進(jìn)（出）系統(tǒng)的工質(zhì)傳遞而由工質(zhì)后面的物質(zhì)系統(tǒng)做出的。對(duì)于閉口系統(tǒng)，不存在工質(zhì)的流進(jìn)（出），所以不存在這樣進(jìn)行傳遞的功。五、計(jì)算題此過(guò)程為壓縮過(guò)程，W=-8kJ（1）266t,（2）0.443kgAU=26kJ（1）Qadb=60kJ（2）Qba=-70kJ（3）Qad=50kJ,Qdb=10kJ70%放出熱量，Q2bl=-80kJ2.89t/h（1）p1=pg+pb=9.1013MPa,p2=pb-pv=0.0039MPa（2）Ws二Q-qm（h2-hl）=4.7xl07kJ/h,汽輪機(jī)功率為P=13066kW工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題三一、填空題1.根據(jù)循環(huán)效果而言，熱機(jī)循

21、環(huán)是將轉(zhuǎn)變?yōu)榈臒崃ρh(huán)；而逆向循環(huán)是將轉(zhuǎn)變?yōu)榈臒崃ρh(huán)。完成一次正向循環(huán)后，工質(zhì)從熱源吸熱q1,向冷源放熱q2，其中只有部分才能轉(zhuǎn)化為。3熱量由高溫物體傳向低溫物體是一種過(guò)程，而熱量由低溫物體傳向高溫物體是一種過(guò)程，它的進(jìn)行需要以作為補(bǔ)償條件。4不可能制造出一種循環(huán)工作的熱機(jī)，只從個(gè)熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉?，而其它物體不發(fā)生任何。過(guò)程卡諾循環(huán)是由兩個(gè)可逆的過(guò)程和兩個(gè)可逆的過(guò)程所組成。在兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率僅決定于兩熱源的TOC o 1-5 h z而與工質(zhì)的性質(zhì)?？ㄖZ循環(huán)的熱效率是同溫限范圍內(nèi)一切循環(huán)熱效率的,它是其他熱機(jī)循環(huán)中熱變功完善程度的。在可逆過(guò)程中，工質(zhì)吸

22、熱,熵；工質(zhì)放熱,熵；（增大或減?。┕铝⑾到y(tǒng)熵可以（發(fā)生程，或（發(fā)生過(guò)程時(shí)），但不可能。熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為11在一定溫度T下放出的熱量Q，對(duì)于環(huán)境溫度TO而言，其余可用能部分Qa=，無(wú)效能部分為。熱力學(xué)第二定律的克勞修斯的表述為：“不可能將熱由物體向物體傳遞，而不留下其它?！痹诳赡孢^(guò)程中系統(tǒng)熵的增加，意味著系統(tǒng)，在孤立系統(tǒng)中熵的增加，則意味著。二、判斷題1卡諾循環(huán)的熱效率小于。工質(zhì)經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆循環(huán)后，其熵的變化大于零。自發(fā)過(guò)程都是不可逆的。不可逆過(guò)程中工質(zhì)熵的變化量無(wú)法計(jì)算。熱不可能全部轉(zhuǎn)化成為功。可逆循環(huán)的熱效率必不大于不可逆循環(huán)的熱效率。定熵過(guò)程一定是可逆絕熱過(guò)程。一臺(tái)熱機(jī)工作

23、在Tl=900K和T2=300K的兩個(gè)恒溫?zé)嵩匆?jiàn)，熱機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰醠OOOkJ,向冷源放熱300kJ，則該熱機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的，熱機(jī)循環(huán)中循凈功愈大，則循環(huán)熱效率愈高。使系統(tǒng)熵增加的過(guò)程一定是不可逆過(guò)程。熱量不可能由低溫物體傳向高溫物體。若工質(zhì)從某一初態(tài)沿可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程達(dá)到同一終態(tài)，則不可逆過(guò)程中的熵變必定大于可逆過(guò)程中的熵變。熱力循環(huán)就是封閉的熱力過(guò)程。在絕熱房間內(nèi)，冰箱開(kāi)門(mén)運(yùn)行能使房間溫度降低。三、選擇題關(guān)于卡諾循環(huán)的熱效率，下列說(shuō)法中正確的是：1）可以大于12）可以等于13）只能小于1工質(zhì)經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆循環(huán)后，其熵的變化量：1）大于零2）等于零3）小于零在一可逆過(guò)程中，工質(zhì)吸熱說(shuō)明

24、該過(guò)程一定是：1）熵增過(guò)程2）熵減過(guò)程定熵過(guò)程有摩擦的絕熱過(guò)程一定是：1）熵增過(guò)程2）熵減過(guò)程定熵過(guò)程功式nt=1-Q2/Q1的適用條件是:（1）任意熱機(jī)循環(huán)，包括卡諾循環(huán)（2）只適用于卡諾循環(huán)（3）除卡諾循環(huán)外的一切熱機(jī)循環(huán)6熱機(jī)從熱源吸熱lOOOkJ,對(duì)外作功lOOOkJ,其結(jié)果是：（1）違反熱力學(xué)第一定律（2）違反熱力學(xué)第二定律（3）違反熱力學(xué)第一及第二定律（4）不違反熱力學(xué)第一及第二定律7某熱機(jī)循環(huán)中，工質(zhì)從熱源（Tl=2000K）得到熱量Q1,對(duì)外作功Wo=1500J,并將熱量Q2=500J排至冷源（T2=300K），試判斷該循環(huán)為：（1）可逆循環(huán)（2）不可逆循環(huán)（3）不可能實(shí)現(xiàn)自發(fā)

25、過(guò)程的特點(diǎn)是：（1）系統(tǒng)熵必然減少（2）需伴隨非自發(fā)過(guò)程才能進(jìn)行（3）必為不可逆過(guò)程（4）必為可逆過(guò)程四、問(wèn)答題熱連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臈l件是什么？轉(zhuǎn)變限度是什么？利用孤立系統(tǒng)熵增原理，證明熱量是自發(fā)地由高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體。3比較循環(huán)熱效率公式nt=1-Q2/Q1與nt=1-T2/T1的適用條件。第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)與第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)有何不同？理想氣體的絕熱自由膨脹過(guò)程中系統(tǒng)與外界沒(méi)有交換熱量，為什么熵增大？熱力學(xué)第二定律能否表達(dá)為：“機(jī)械能可以全部變?yōu)闊崮?，而熱能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能。”？五、計(jì)算題1有一卡諾循環(huán)工作于600C及40C兩個(gè)熱源之間，設(shè)每秒鐘從高溫?zé)嵩次鼰?00kJ。求：（1）卡諾循環(huán)的熱效率（

26、2）循環(huán)產(chǎn)生的功率（3）每秒鐘排向冷源的熱量2某動(dòng)力循環(huán)工作與溫度為1000K及300K的兩熱源之間，循環(huán)為1-2-3-1,其中1-2為定壓吸熱過(guò)程，2-3為可逆絕熱過(guò)程，3-1為定溫放熱過(guò)程。點(diǎn)1的參數(shù)是p1=1MPa,T1=300K,點(diǎn)2的參數(shù)T2=1000K,工質(zhì)為1kg,cp=1.01kJ/（kg.K）。求循環(huán)熱效率及循環(huán)功？3某可逆循環(huán)，熱源溫度為1400K，冷源溫度為60C，若Q1=5000kJ。求:1）高溫?zé)嵩?、冷源的熵變化量?）由兩個(gè)熱源組成的系統(tǒng)的熵變化量4某動(dòng)力廠，熱源Tl=1650K,冷源T2=300K,求從熱源放熱800kJ中有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功？若此熱量先傳給T1

27、=832K的熱源，問(wèn)每800KJ的熱量中還有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功？若此視為一孤立系，則在不等溫傳熱中系統(tǒng)熵增量及產(chǎn)生的不可逆損失各是多少？5某火力發(fā)電廠的工質(zhì)從溫度為1800C的高溫?zé)嵩次鼰?，并向溫度?0C的低溫?zé)嵩捶艧?，試確定：（1）按卡諾循環(huán)工作的熱效率（2）輸出功率為100000KW，按卡諾循環(huán)工作時(shí)的吸熱量和放熱量（3）由于內(nèi)外不可逆因素的影響，實(shí)際循環(huán)熱效率只有理想循環(huán)熱效率的45%。當(dāng)輸出功率維持不變時(shí)，實(shí)際循環(huán)中的吸熱量和放熱量。6某熱機(jī)在T1=1800K和T2=450K的熱源間工作，若每個(gè)循環(huán)工質(zhì)從熱源吸熱1000KJ，試計(jì)算：（1）循環(huán)的最大功？（2）如果工質(zhì)在吸熱過(guò)程中與

28、高溫?zé)嵩吹臏夭顬?00K,在放熱過(guò)程中與低溫過(guò)程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?0K，則該熱量中最大能轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗌俟Γ繜嵝适嵌嗌?？?）如果循環(huán)過(guò)程中，不僅存在傳熱溫差，并由于摩擦使循環(huán)功減小10KJ，則熱機(jī)的熱效率為多少？答案一、填空題熱能，機(jī)械能，機(jī)械能，熱能q1-q2,機(jī)械能（循環(huán)功）自發(fā)，非自發(fā)，消耗制冷機(jī)的功一，變化定溫，絕熱溫度，無(wú)關(guān)最高值，衡量標(biāo)準(zhǔn)增大，減小增大，不可逆SisOQa=Q（1-To/T）,QTo/T低溫，高溫，任何變化吸熱，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了不可逆過(guò)程二、判斷題X?？ㄖZ循環(huán)的熱效率只能小于1,因?yàn)橄蚶湓磁艢夥艧崾菬嶙児Φ谋貍錀l件（即Q2H0）X。不管循環(huán)可逆與否，完成循環(huán)，則工質(zhì)回

29、復(fù)到初始狀態(tài)，工質(zhì)熵不變。VoX。不可逆過(guò)程中熵的變化量可以計(jì)算，方法是：在相同的初、終狀態(tài)間選擇一條可逆路徑來(lái)計(jì)算。X。若留下其它變化是可能的。如理想氣體在定溫吸熱膨脹過(guò)程中，就可把所吸熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但同時(shí)留下了其它變化，即氣體狀態(tài)發(fā)生了變化。X。只有在熱源和冷源溫度條件相同時(shí)才正確。X。定熵過(guò)程不一定是可逆絕熱過(guò)程。如系統(tǒng)在狀態(tài)變化過(guò)程中，因不可逆因素產(chǎn)生的熵產(chǎn)和系統(tǒng)放熱減少的熵隨時(shí)相等時(shí)，系統(tǒng)所經(jīng)歷的過(guò)程就是定熵過(guò)程，但卻不是可逆絕熱過(guò)程。V。X。循環(huán)熱效率不僅與循環(huán)凈功有關(guān)，還與循環(huán)吸熱量有關(guān)，取決于兩者的比值（W0/Q1）。X?？赡嫖鼰徇^(guò)程也可使系統(tǒng)熵增大。X。熱量可以由低溫物體

30、傳向高溫物體，如制冷循環(huán)，其實(shí)現(xiàn)條件是制冷機(jī)要消耗功。X。兩過(guò)程的熵變應(yīng)相等，因?yàn)殪厥菭顟B(tài)參數(shù)，只要初、終狀態(tài)相同，其變化量就應(yīng)相同，而與變化路徑無(wú)關(guān)。13人X?？煞謩e從熱力學(xué)第一、第二定律加以證明。三、選擇題(3)2.3.(1)4.(2)5.(1)6.(2)7.(2)8.(3)四、問(wèn)答題答：至少應(yīng)有兩個(gè)溫度不同的熱源構(gòu)成的熱力循環(huán)。ntwo,q2H0。答：孤立系中自發(fā)傳熱時(shí)，系統(tǒng)熵的變化量ASis=Q(l/T2-l/Tl)。因不可逆?zhèn)鳠幔銩Sis0,則T1必須大于T2,即熱量是自發(fā)地由高溫傳向低溫物體。答：前者適用于任意熱機(jī)循環(huán)，后者適用于兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)(包括卡諾循環(huán))。

31、答：第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒原理；而第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒原理，但它卻違反熱力學(xué)第二定律。答：理想氣體的絕熱自由膨脹過(guò)程中系統(tǒng)與外界沒(méi)有交換熱量，故熵流為零。但自由膨脹過(guò)程是一個(gè)典型的不可逆過(guò)程，存在熵產(chǎn)恒大于零。由AS=Af+Ag可知，理想氣體的絕熱自由膨脹過(guò)程中系統(tǒng)的熵增大。答：不能這樣表述。對(duì)于可逆的定溫過(guò)程，工質(zhì)所吸收的熱量可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但是自身狀態(tài)發(fā)生了變化，所以這種表述不正確。五、計(jì)算題(1)nt,c=0.64(2)64kJ/s(64kW)(3)Q2=36kJ/snt=48.9%，wO=345.4kJ/kgAS(熱源)=-3.75kJ/k,AS(冷源)=3.57kJ/

32、K,AS(系統(tǒng))=0W0=645.6kJ,W0，=508.4kJ,ASis=0.487kJ/K，不可逆損失即做功能力損失為:I=W0-W0z=146.2kJ(1)nt,c=0.859(2)Q1=1.165X105kJ/s,Q2=1.65X104kJ/s(3)實(shí)際循環(huán)：nt=0.387,Q1=2.587X105kJ/s;Q2=1.587X105kJ/s(l)W0,max=750kJ,(2)W0,max，=706kJ,nt，=70.6%(3)nt=69.6%(1)用電熱器供暖，所需功率即等于供熱率，故電功率為P=36000/3600=10kW如果熱泵按逆向卡諾循環(huán)運(yùn)行，所需的功最少。則逆向卡諾循環(huán)

33、的供暖系數(shù)為=Q1/W0二T1/(T1-T2)=9.77,由此可求出:W0=Q1/e=36000/9.77=3685kJ/h故熱泵所需的最小電功率為：P=W0/r=3685/3600=1.02kW顯然，用熱泵供暖更節(jié)能。復(fù)習(xí)題三一、填空題1根據(jù)循環(huán)效果而言，熱機(jī)循環(huán)是將轉(zhuǎn)變?yōu)榈臒崃ρh(huán)；而逆向循環(huán)是將轉(zhuǎn)變?yōu)榈臒崃ρh(huán)。完成一次正向循環(huán)后，工質(zhì)從熱源吸熱q1,向冷源放熱q2,其中只有部分才能轉(zhuǎn)化為。3熱量由高溫物體傳向低溫物體是一種過(guò)程，而熱量由低溫物體傳向高溫物體是一種過(guò)程，它的進(jìn)行需要以作為補(bǔ)償條件。4不可能制造出一種循環(huán)工作的熱機(jī)，只從個(gè)熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉?，而其它物體不發(fā)生任

34、何。過(guò)程卡諾循環(huán)是由兩個(gè)可逆的過(guò)程和兩個(gè)可逆的過(guò)程所組成。TOC o 1-5 h z在兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率僅決定于兩熱源的，而與工質(zhì)的性質(zhì)。卡諾循環(huán)的熱效率是同溫限范圍內(nèi)一切循環(huán)熱效率的,它是其他熱機(jī)循環(huán)中熱變功完善程度的。在可逆過(guò)程中，工質(zhì)吸熱,熵；工質(zhì)放熱,熵；(增大或減小)孤立系統(tǒng)熵可以(發(fā)生程，或(發(fā)生過(guò)程時(shí))，但不可能。熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為11在一定溫度T下放出的熱量Q,對(duì)于環(huán)境溫度TO而言，其余可用能部分Qa=，無(wú)效能部分為。熱力學(xué)第二定律的克勞修斯的表述為：“不可能將熱由物體向物體傳遞，而不留下其它。”在可逆過(guò)程中系統(tǒng)熵的增加，意味著系統(tǒng)，在孤立系統(tǒng)

35、中熵的增加，則意味著。二、判斷題1卡諾循環(huán)的熱效率小于。工質(zhì)經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆循環(huán)后，其熵的變化大于零。自發(fā)過(guò)程都是不可逆的。不可逆過(guò)程中工質(zhì)熵的變化量無(wú)法計(jì)算。熱不可能全部轉(zhuǎn)化成為功?？赡嫜h(huán)的熱效率必不大于不可逆循環(huán)的熱效率。定熵過(guò)程一定是可逆絕熱過(guò)程。一臺(tái)熱機(jī)工作在Tl=900K和T2=300K的兩個(gè)恒溫?zé)嵩匆?jiàn)，熱機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰醠OOOkJ,向冷源放熱300kJ，則該熱機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的，熱機(jī)循環(huán)中循凈功愈大，則循環(huán)熱效率愈高。使系統(tǒng)熵增加的過(guò)程一定是不可逆過(guò)程。熱量不可能由低溫物體傳向高溫物體。若工質(zhì)從某一初態(tài)沿可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程達(dá)到同一終態(tài)，則不可逆過(guò)程中的熵變必定大于可逆過(guò)程中的熵變

36、。熱力循環(huán)就是封閉的熱力過(guò)程。在絕熱房間內(nèi)，冰箱開(kāi)門(mén)運(yùn)行能使房間溫度降低。三、選擇題關(guān)于卡諾循環(huán)的熱效率，下列說(shuō)法中正確的是：（1）可以大于1（2）可以等于1（3）只能小于1工質(zhì)經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆循環(huán)后，其熵的變化量：（1）大于零（2）等于零（3）小于零3在一可逆過(guò)程中,工質(zhì)吸熱說(shuō)明該過(guò)程一定是：（1）熵增過(guò)程（2）熵減過(guò)程（3）定熵過(guò)程4有摩擦的絕熱過(guò)程一定是：（1）熵增過(guò)程（2）熵減過(guò)程（3）定熵過(guò)程5功式nt=1-Q2/Q1的適用條件是：（1）任意熱機(jī)循環(huán)，包括卡諾循環(huán)（2）只適用于卡諾循環(huán)（3）除卡諾循環(huán)外的一切熱機(jī)循環(huán)6熱機(jī)從熱源吸熱1000J,對(duì)外作功1000J,其結(jié)果是：（1）違反熱

37、力學(xué)第一定律（2）違反熱力學(xué)第二定律（3）違反熱力學(xué)第一及第二定律（4）不違反熱力學(xué)第一及第二定律7某熱機(jī)循環(huán)中，工質(zhì)從熱源（Tl=2000K）得到熱量Q1,對(duì)外作功Wo=1500J,并將熱量Q2=500J排至冷源（T2=300K），試判斷該循環(huán)為：（1）可逆循環(huán)（2）不可逆循環(huán)（3）不可能實(shí)現(xiàn)8自發(fā)過(guò)程的特點(diǎn)是：（1）系統(tǒng)熵必然減少（2）需伴隨非自發(fā)過(guò)程才能進(jìn)行（3）必為不可逆過(guò)程（4）必為可逆過(guò)程四、問(wèn)答題熱連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臈l件是什么？轉(zhuǎn)變限度是什么？利用孤立系統(tǒng)熵增原理,證明熱量是自發(fā)地由高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體。3比較循環(huán)熱效率公式nt=1-Q2/Q1與nt=1-T2/T1的適用條件。第二類(lèi)

38、永動(dòng)機(jī)與第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)有何不同？理想氣體的絕熱自由膨脹過(guò)程中系統(tǒng)與外界沒(méi)有交換熱量,為什么熵增大？熱力學(xué)第二定律能否表達(dá)為：“機(jī)械能可以全部變?yōu)闊崮?而熱能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能?！?？五、計(jì)算題1有一卡諾循環(huán)工作于600C及40C兩個(gè)熱源之間，設(shè)每秒鐘從高溫?zé)嵩次鼰醠OOkJ。求：（1）卡諾循環(huán)的熱效率（2）循環(huán)產(chǎn)生的功率（3）每秒鐘排向冷源的熱量2某動(dòng)力循環(huán)工作與溫度為1000K及300K的兩熱源之間，循環(huán)為1-2-3-1,其中1-2為定壓吸熱過(guò)程，2-3為可逆絕熱過(guò)程，3-1為定溫放熱過(guò)程。點(diǎn)1的參數(shù)是pl=lMPa,Tl=300K,點(diǎn)2的參數(shù)T2=1000K,工質(zhì)為lkg,cp=1.01kJ

39、/（kg.K）。求循環(huán)熱效率及循環(huán)功？3某可逆循環(huán)，熱源溫度為1400K，冷源溫度為60C，若Ql=5000kJ。求：（1）高溫?zé)嵩?、冷源的熵變化量?）由兩個(gè)熱源組成的系統(tǒng)的熵變化量4某動(dòng)力廠，熱源T1=1650K，冷源T2=300K，求從熱源放熱800kJ中有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功？若此熱量先傳給T1=832K的熱源，問(wèn)每800KJ的熱量中還有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功？若此視為一孤立系，則在不等溫傳熱中系統(tǒng)熵增量及產(chǎn)生的不可逆損失各是多少？5某火力發(fā)電廠的工質(zhì)從溫度為1800C的高溫?zé)嵩次鼰?，并向溫度?0C的低溫?zé)嵩捶艧幔嚧_定：（1）按卡諾循環(huán)工作的熱效率（2）輸出功率為100000KW，按

40、卡諾循環(huán)工作時(shí)的吸熱量和放熱量（3）由于內(nèi)外不可逆因素的影響，實(shí)際循環(huán)熱效率只有理想循環(huán)熱效率的45%。當(dāng)輸出功率維持不變時(shí)，實(shí)際循環(huán)中的吸熱量和放熱量。6某熱機(jī)在T1=1800K和T2=450K的熱源間工作，若每個(gè)循環(huán)工質(zhì)從熱源吸熱1000KJ，試計(jì)算：（1）循環(huán)的最大功？（2）如果工質(zhì)在吸熱過(guò)程中與高溫?zé)嵩吹臏夭顬?00K,在放熱過(guò)程中與低溫過(guò)程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?0K，則該熱量中最大能轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗌俟?？熱效率是多少？?）如果循環(huán)過(guò)程中，不僅存在傳熱溫差，并由于摩擦使循環(huán)功減小10KJ，則熱機(jī)的熱效率為多少？答案一、填空題1熱能，機(jī)械能，機(jī)械能，熱能ql-q2,機(jī)械能（循環(huán)功）自發(fā)，非自發(fā)，消耗制冷機(jī)的功一，變化定溫，絕熱溫度，無(wú)關(guān)最高值，衡量標(biāo)準(zhǔn)增大，減小增大，不可逆SisOQa=Q（1-To/T）,QTo/T低溫，高溫，任何變化吸熱，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了不可逆過(guò)程二、判斷題X。卡諾循環(huán)的熱效率只能小于1,因?yàn)橄蚶湓磁艢夥艧崾菬嶙児Φ谋貍?/p>