：名姓 装 订 ： 线号学 ：级班 哈尔滨工程大学本科生考试试卷 （ 2012 年 春季 学期期中考试） 课程编号： 03050010 课程名称： 工程热力学 一、判断下列命题对错（每题2分，总分30分） 1．用压力表可以直接读出被测工质的绝对压力。 2．系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。 3．气体膨胀时一定对外做功。 4．系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。 5．绝热闭口系的熵增就是其与相关外界构成的孤立系统熵增。 6．机械能可以完全转变为热能，而热能不能完全转变为机械能。 7．理想气体可逆定温过程，工质的膨胀功等于技术功。 8．在相同温限间工作的一切可逆热机，其热效率均相等。 9．理想气体经过绝热自由膨胀，热力学能不变，温度不变。 10. 熵变计算公式Δs=cvln（T2/T1）+Rgln（v2/v1）适用于理想气体任何过程。 11. 工质从初状态1变化到另一状态2，不论中间经历什么过程，其内能的变化量均相等。 12. 多变过程就是任意过程。 13. 热力系统经过一不可逆过程，则系统与外界皆无法回到原状。 14. 能量方程δq=Δu+pdv适用于任何工质闭口系统的可逆过程。 15. 理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数。 二、图示题：（总分17分） 1.在T-S图上用面积表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时体积膨胀功的大小。（5分）2.试在p-v图和T-S图上定性地画出理想气体的下述过程 (借助四个基本热力过程线)： （12分） 1）压缩、升温、放热的过程； 2）膨胀、降温、吸热的过程； 3）多变系数n=1.6的压缩过程。 第1页 共2页 三、简答题（每题5分，共20分）
1．平衡状态与稳定状态有何区别和联系? 2．下列两组公式分别适用于理想气体的何种过程?
?u?cv(t2?t1),?h?cp(t2?t1);q??u?cv(t2?t1),q??h?cp(t2?t1)
3．有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。对不对，为什么？
4．有人提出一循环1-3-2-1，其中1-3是可逆定温吸热过程、3-2是可逆绝热过程、2-1为不可逆绝热过程，如图所示，图中1,2,3分别为三个平衡状态点。试问此循环能否实现，为什么？
四、计算题（总分33分）
1、医用氧气袋中空时呈扁平状态，内部容积为零。接在压力为14MPa、温度为17℃的钢质氧气瓶上进行充气。充气后氧气袋隆起，体积为0.008m3，压力为0.15MPa 。由于充气过程很快可近似为绝热充气，且充气过程中钢瓶内氧气参数始终保持不变。设氧气可作为理想气体，cv=0.657 kJ/(kg·K)，cp= 0.917 kJ/(kg·K)。求充入氧气袋内氧气的质量。（12分）
2、2kg理想气体，定容下吸热量QV =367.6kJ，同时输入搅拌功468.3kJ。该过程中气体的平均比热容为cp=1124J/(kg·K)，cv=934J/(kg·K)，已知初态温度为t1=280℃，求：（1）终态温度t2和热力学能的变化量ΔU；（2）焓、熵的变化量ΔH、ΔS。（11分）
3、有人设计了一台热机，工质分别从温度为T 1=900K 、T 2 = 400K的两个高温热源吸热Q1=1500kJ和Q2=500kJ，以T0=300K的环境为冷源，放热Q3，问： （1）要求热机作出循环净功Wnet =1000 kJ，该循环能否实现？ （2）最大循环净功Wnet,max为多少？（10分）
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工程热力学春季期中考试试题
