工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題一

一、選擇（本大題16分，每題2分）

1.已知當(dāng)?shù)卮髿鈮篜b,壓力表讀數(shù)為Pe,則絕對壓力P為（）。（a）P=Pb-Pe（b）P=Pe-Pb（c）P=Pb+Pe2.準(zhǔn)靜態(tài)過程滿足以下哪一個條件時為可逆過程（）。（a）做功無壓差（b）傳熱無溫差（c）移動無摩擦

3.A點是海平面某點，B點是高原上一點，試問A、B處哪點沸水溫度高（）(a)A點（b）B點（c）同樣高

4.工質(zhì)進行了一個吸熱、升溫、壓力下降的多變過程，則多變指數(shù)（）(a)0k5.以下（）措施，不能提高蒸汽朗肯循環(huán)的熱效率。

(a)提高新汽溫度（b）提高新汽壓力（c）提高乏汽壓力

6.在環(huán)境溫度為300K的條件下，一可逆機工作于兩個恒溫?zé)嵩矗?000K，400K）之間，吸熱

200kJ，其中可用能為（）

(a)160kJ（b）170kJ（c）180kJ

7.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

七

一、名詞解釋（本大題15分，每題3分）

1孤立系2正向循環(huán)3循環(huán)熱效率4平衡狀態(tài)5比容二、判斷（本大題10分，每題2分）1、熵增過程即為不可逆過程。()

2、活塞式壓氣機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、由于變的，所以水蒸汽

是普遍適用于一切工質(zhì)的，因此水蒸汽在定壓氣化時，溫度是不

在定壓氣化時焓變量為0。（）

5、熱力系對外放出熱量，系統(tǒng)溫度一定降低。（）三、簡答（本大題25分，每題5分）1、熵增原理的實質(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)定滾動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、計算題（本大題50分，第1、2題各15分；第3題20分）

1、容積V=0.5m3的空氣初壓p1=0.3MPa，初溫t1=150℃，經(jīng)可逆多變膨脹過程到終態(tài)p2=0.08MPa，t2=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)；

=1005J/(kg.K)）

2、機在1600K和400K兩熱源之間工作，若每個循環(huán)中熱機吸熱5000kJ，求①此熱機每循環(huán)所作的凈功；②高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩春凸べ|(zhì)熵的變化；③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)燃機定容加熱理想循環(huán)，壓縮比ε=10，氣體在壓縮沖程的起點狀態(tài)是p1=100kPa、t1=35℃。加熱過程中氣體吸熱650kJ/kg。假定比熱容為定值,且（kg·K），κ=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

=1.005kJ/

九

一、名詞解釋（本大題15分，每題3分）

1絕熱節(jié)流2馬赫數(shù)3溫度4工質(zhì)5有效能二、判斷（本大題10分，每題2分）１、氣體膨脹必然對外做功。()

２、熱力系從1狀態(tài)經(jīng)歷不可逆過程到達狀態(tài)2，則熱力學(xué)能的變化

。()

３、在實際的活塞式壓氣機中存在余隙容積，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。（）

４、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，每題5分）

１、工質(zhì)進行了一個吸熱、升溫、壓力下降的多變過程，試問其多變指數(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。

２、試推導(dǎo)出壓縮空氣制冷循環(huán)的制冷系數(shù)ε與循環(huán)的壓比和

的關(guān)系？

的函數(shù)關(guān)系式，并分析ε

３、為什么在熱力系中要引用準(zhǔn)平衡過程這一概念？

４、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。

５、試畫出壓氣機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、計算題（本大題50分，第1、2題各10分；第3、4題各15分）

１、利用逆向卡諾機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℃。要求每小時向室內(nèi)供熱

kJ。試問：1）每小時從室外吸收多少熱量？2）此循環(huán)的供暖系數(shù)

多大？3）熱泵由電動機驅(qū)動，如電動機效率為95%，電動機的功率多大？

２、人體熱量的消耗率尋常為356kJ/h，在作猛烈運動時則達628kJ/h。在熱天皮膚經(jīng)由汗的蒸發(fā)來散熱，若

汗的蒸發(fā)在定壓且與皮膚一致溫度(27℃)下進行，問運動時多余熱量需每小時蒸發(fā)多少汗才能排出？(已知：

t=26℃：h'=108.95kJ/kg、h\kJ/kg；t=28℃：h'=117.31kJ/kg、h\kJ/kg)

３、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45kJ/kg和-0.289kJ/（kg·K）,外界對氣體功170kJ/kg，過程中氣體只與環(huán)境交換熱量，環(huán)境溫度為300K。問該過程能否實現(xiàn)？

４、汽油機定容加熱理想循環(huán)的空氣進氣壓力=0.098MPa、溫度

=30℃，壓縮比ε=8。若循環(huán)的最高溫度為1920K，1)畫出循環(huán)的T-s圖；2）求循環(huán)

各點的溫度和壓力及循環(huán)熱效率。空氣的比熱容

=0.718

kJ/(kg·K)、

=1.005kJ/(kg·K)。

十

一、名詞解釋（本大題15分，每題3分）

1卡諾循環(huán)2高溫?zé)嵩?露點4準(zhǔn)靜態(tài)過程5汽化潛熱二、判斷（本大題10分，每題2分）

１、朗肯循環(huán)采用再熱后，其熱效率升高（）

２、分析開口系統(tǒng)時引入焓這個參數(shù)，所以說焓存在于開口系統(tǒng)在閉口系統(tǒng)中并不存在()３、任意一個熱力過程都可稱之為多變過程。()

４、水蒸氣的定壓汽化過程也是一個等溫過程，因此熱力學(xué)能變化量為0。（）5、熱力系對外放出熱量，系統(tǒng)溫度不一定降低。（）三、簡答（本大題25分，每題5分）

１、在p-v圖及T-s圖上畫出空氣的n=1.2的膨脹過程1-2和n=1.6的壓縮過程1-3，并確定過程1-2和1-3中功和熱量的正負(fù)號。

２、試證明理想氣體定熵過程的過程方程式３、試說明熱能和功有何區(qū)別和聯(lián)系？

。其中，均為常數(shù)。

４、試寫出穩(wěn)定滾動能量方程式應(yīng)用于渦輪機（壓氣機）和絕熱節(jié)流過程時的簡化形式。５、常用的狀態(tài)參數(shù)哪些是可以直接測定的？哪些是不可直接測定的？四、計算題（本大題50分，第1、2題各10分；第3、4題各15分）

１、有5kg的空氣，初態(tài)時T1=477K,P1=0.32Mpa，經(jīng)可逆定容加熱，終溫T2=600K.設(shè)空氣為理想氣體

，求過程功及過程熱量（Rg=287J/(kg·K)，=1.005kJ/(kg·K)）

?

２、容器被分隔成A、B兩室，如附圖所示。已知當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?shù)為

=0.1MPa，氣壓表1讀數(shù)為

=0.1013MPa，氣壓表2讀

=0.294MPa。求氣壓表3的讀數(shù)。

３、空氣初態(tài)為假定各級壓縮過

=0.1MPa、=300℃，經(jīng)過三級活塞式壓氣機后，壓力提高到6.4MPa，

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，壓氣機消耗的功及出口溫度。Rg=287J/(kg·K)

４、壓縮空氣制冷循環(huán)的運行溫度為=290K、=300K，假使循環(huán)增壓比分別為3和

=1.005k

6，試分別計算它們的制冷系數(shù)和每千克工質(zhì)的制冷量。假定空氣為理想氣體J/(kg·K)，k=1.4。

二

一、選擇（本大題16分，每題2分）

1.某系統(tǒng)經(jīng)過一個任意不可逆過程達到另一狀態(tài)，表達式（）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（）。(ρ為密度)。

(a)F=F(ρ,v,T)（b）F=F(ρ,v,P)（c）F=F(ρ,P,T)

３．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?bar，則氧氣的真實壓力為（）bar。

(a)26（b）25（c