工程热力学习题集及答案
一、填空题
1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。 2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度pV?48KPa，大气压力pb?0.102MPa，则容器内的绝对压力为 54kpa 。
5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 干饱和蒸汽 和 过热蒸汽 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 高 、水蒸气含量越 多 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分???Q/T 等于零 为可逆循环。 9．熵流是由 与外界热交换 引起的。
7Rg210．多原子理想气体的定值比热容cV? 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。
12．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力pg?75KPa，大气压力pb?0.098MPa，则容器内的绝对压力为 173KPa 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外
界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。 17．相对湿度越 小 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大 。（填大、小） 18．克劳修斯积分???Q/T 小于零 为不可逆循环。 19．熵产是由 不可逆因素 引起的。
7Rg220．双原子理想气体的定值比热容cp? 。
21．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。
22．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。 23．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。
24．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。 25．卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。 26．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。
31．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。 32．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。
33.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_－ws=h2－h1_。 34.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量q a的大小为mH_小于mO。
2235.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大，当t2>t1时，Ct2t2t2t2与C0t1的大小
关系为_Ct1?C0_。
36.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi和摩尔质量Mi，则各组元气体的摩
?i/Mi尔分数χi为_i?1_。
37.由热力系与外界发生_热量__交换而引起的熵变化称为熵流。
38.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效率为_65.29%_。
39.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受_环境_温度的限制。
40.燃气轮机装置定压加热循环的_增压比_是决定循环热效率的唯一的条件。 41.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_孤立__热力系。 42.热力系的储存能包括_热力学能、宏观动能、重力位能__。
43.已知某双原子气体的气体常数Rr=260J/(kg·k)，则其定值定体质量比热容cv=_650__J/(kg·k)。
44.已知1kg理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为Δu= cv(T2－T1)__。
T245.定值比热容为cn的多变过程，初温为t1,终温为t2，其熵变量Δs=_ cnlnT1??ni/Mi。
46.水蒸汽的临界压力为_22.12_MPa。
47.流体流经管道某处的流速与_当地音速_的比值称为该处流体的马赫数。 48.汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了_环境
温度_的限制。
49.压气机增压比较大时，为了减少滞胀容积、提高容积效率，除了尽可能减小余隙容积外，通常还采取_多级压缩、中间冷却_的措施。 50.未饱和湿空气的相对湿度值在0-1_之间。
51. 根据热力系统和外界有无（物质）交换，热力系统可划分为开口系统和闭
口系统。
52. 作为工质状态参数的压力应该是工质的（绝对压力）。
53. 稳定流动能量方程式为（q=(h2-h1)+(C22-C12)/2+g(Z2-Z1)+wS）。
54. 理想气体的定压比热CP和定容比热CV都仅仅是（温度）的单值函数。 55. 氧气O2的定压比热CP=0.219kcal/kgK,分子量μ=32.则其定容比热CV=(0.657)kJ/kgK。
56. 在P-V图上,经过同一点的定温线和定熵热线相比( 定熵线)较陡。
57. 将机械能转变为热能的循环叫做（逆向循环）。
58. 卡诺循环是由（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程）组成的。
59. 水蒸汽定压发生过程所经历的三个阶段分别是（ 预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。
60. 工质经过一个绝热节流过程后，熵（ 增大 ）
二、单项选择题
1._________过程是可逆过程。( C )
A.可以从终态回复到初态的 B.没有摩擦的 C.没有摩擦的准平衡 D.没有温差的 2.绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( D )
A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 3.闭口系能量方程为( D )
A.Q+△U+W=0 B.Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=0 4.气体常量Rr( A )
A.与气体种类有关,与状态无关 B.与状态有关,与气体种类无关 C.与气体种类和状态均有关 D.与气体种类和状态均无关 5.理想气体的 是两个相互独立的状态参数。( C )
A.温度与热力学能 B.温度与焓 C.温度与熵 D.热力学能与焓
6.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( B ) A.定压 B.定温 C.定体 D.绝热 7.卡诺循环如图所示,其吸热量Q1=( A ) A.RrT1ln
p1v B.RrT1ln1 T p2v21 2 4 3
C.T1△S34 D.T1△S21 S 8.在压力为p时,饱和水的熵为s′;干饱和蒸汽的熵为s″。当湿蒸汽的干度0 A.s″>s>s′ B.s>s″>s′ C.s A.锅炉 B.汽轮机 C.凝汽器 D.水泵 10.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( B ) A. dh=－vdp B.dh=vdp C.dh=－pdv D.dh=pdv 11.水蒸汽动力循环的下列设备中,有效能损失最大的设备是( A ) A.锅炉 B.汽轮机 C.凝汽器 D.水泵 12.活塞式压气机的余隙容积增大使( B ) A.wc增大, ηv减小 B.wc不变, ηv减小 C.wc不变, ηv不变 D.wc减小, ηv减小 13.已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进,出口空气的温度为T1、T2;燃烧室出口燃气温度为T3,则其理想循环热效率为(B ) A．1－ TT2TT B.1－1 C.1－3 D.1－2 T1T2T2T314．饱和湿空气的相对湿度（ B ） A．?>1 B. ?=1 C. ?<1 D.0 C.1kg干空气与1kg水蒸汽焓之和 D.1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和 16.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力pg=0.28MPa 17.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A ) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 18.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt 19.若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S必( B )可逆过程△S。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 20.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( C ) A.变为饱和水 B.变为湿蒸汽 C.作功能力减小 D.温度不变 21.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( C ) A.焓值增加 B.焓值减少 C.熵增加 D.熵减少 22空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( C ) A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 23.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )过程气体终温最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩 三、判断题 1．处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力. （√ ） 2．稳定流动系统中，维持工质流动的流动功和技术上可资利用的技术功，均是由热能转换所得的工质的体积功转化而来的。（ √ ） 3．稳定流动系统进出口工质的状态相同。（ X ） 4．稳定流动系统的能量方程可理解为控制质量系统的能量方程。 （√） 5．不可能把热量从低温物体传向高温物体。（ X ） 6．在相同温度界线之间变温热源可逆循环的热效率等于卡诺循环的 热效率。 （ X ） 7．水蒸气在定温过程中q?w。 （X ） 8．湿空气的相对湿度越高，吸收水分的能力越强。（ X ） 9．理想气体的比定容热容是比体积的单值函数。（ X ） 10．当气流的M<1时，要使流速增加，则需使用渐扩喷管。（ X ） 11．热力系破坏平衡的速度要比恢复平衡的速度快得多。（ X ） 12．技术功为轴功和流动功之和。（ X ） 13．稳定流动系统与外界交换的功和热量相等且不随时间而变。（X ） 14．焓是开口系统中流入（或流出）系统工质所携带的取决于热力学状态的总能量。（ √ ） 15．不可能从单一热源取热使之完全变为功。（ X ） 16．概括性卡诺循环的热效率小于卡诺循环的热效率。（X ） 17．对任何温度的气体加压都能使其液化。（X ） 18．由饱和水定压加热为干饱和蒸汽的过程，温度不变。（√ ） 19．理想气体的比定压热容是温度的单值函数。（√ ） 20．工程上要求气体从M<1加速到M>1，则应采用拉伐尔喷管。（√ ） 21. 作为工质状态参数的压力应该是表压力。（X ） 22. 边界可以是真实存在的，也可以是假想的，还可以是移动的。（√ ） 23. 状态方程式PV=mRmT是针对mkg理想气体而言的。（X ） 24. 系统的熵只能增大，不能减小。（X ） 25. 当气流完全被滞止时，焓将增至最大。（√ ） 26. 蒸汽在汽轮机中膨胀时，由于有摩阻的存在，乏汽干度X2会增大。（X ） 27. 稳定流动是指不随时间而变的流动。（√ ） 28. 工质一边吸热，一边降温是可能的。（ √） 29. 热量和功是两个很重要的状态参数。（X ） 30. 蒸汽在喷管内动能的增量，总是等于其绝热焓降。（ √） 四、简答题 1.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系? 答：它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平 衡状态的状态组成的过程。它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在，可逆过程不会产生任何能量的损耗。一个可逆过程一定是一个准平衡过程，没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。 2.理想气体状态方程有哪些常见形式?方程中的常数项与物性是否有关? 答：1kg气体:pv=RrT mkg气体:pV=mRrT 1kmol气体：pVm=RT nkmol气体：pV=nRT Rr是气体常数与物性有关，R是摩尔气体常数与物性无关。
工程热力学习题集及答案(1)
