工程热力学习题册有部分答案可编辑修改word版.docx
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工程热力学习题册有部分答案可编辑修改word版
第一篇工程热力学
第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律
一、选择题
3、已知当地大气压Pb,真空表读数为Pv,则绝对压力P为(a)。
(a)P=Pb-Pv(b)P=Pv-Pb(c)P=Pb+Pv
4、.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=0.08MpaB.表压力pg=0.08MPa
C.真空pv=0.28MpaD.表压力pg=0.28MPa5、绝对压力p,真空pv,环境压力Pa间的关系为(d)
A.p+pv+pa=0B.p+pa-pv=0C.p-pa-pv=0D.pa-pv-p=06、气体常量R(d)
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
7、适用于(c)
(a)稳流开口系统(b)闭口系统(c)任意系统(d)非稳流开口系统
8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态,表达式(c)正确。
(a)ds>δq/T(b)ds<δq/T(c)ds=δq/T
9、理想气体1kg经历一不可逆过程,对外做功20kJ放热20kJ,则气体温度变化为(b)。
(a)提高(b)下降(c)不变
10、平衡过程是可逆过程的(b)条件。
(a)充分(b)必要(c)充要
11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的(a)
(a)膨胀(b)压缩(c)凝结(d)加热
13、经历一不可逆循环过程,系统的熵(d)
(a)增大(b)减小(c)不变(d)可能增大,也可能减小
14、能量方程适用于(d)
(a)只要是稳定流动,不管是否为可逆过程(b)非稳定流动,可逆过程
(c)非稳定流动,不可逆过程(d)任意流动,任意过程
15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于(a)
(a)-△h(b)u1-u2(c)h2-h1(d)-△u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数(c)
(a)焓(b)热力学能(c)温度(d)熵
18、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19.闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程,吸热5KJ,对外作功10KJ,则(cb)
A.该过程的熵产大于零B.该过程的熵流大于零
C.理想气体的熵增加D.理想气体的热力学能增加E.理想气体的温度升高
20、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21、闭口系能量方程为(d)
A.Q+△U+W=0B.Q+△U-W=0C.Q-△U+W=0D.Q-△U-W=0
22、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
二、填空题
1.理想气体在一热力过程中,其热力学能增加50J,同时外界对系统做功为
100J。
则该热力系统传给外界的热量为J。
2.已知氧气在250K时=0.913kJ/(kg•K),=0.653kJ/(kg•K)。
则该气体的气体常数Rg=___kJ/(kg•K)。
3、氧气的初始温度为300K经历了一不可逆过程达到400K,已知=0.913kJ/(kg•K),则该气体的气体焓值变化为kJ/kg。
4、理想气体初态热力学能为U1经可逆绝热过程终态热力学能为U2,则该过程的膨胀功为
5、熵增加的过程(填一定或不一定)是不可逆过程。
6、某热机每完成一个循环,工质由高温热源吸热2000kJ,向低温热源放热
1200kJ,在压缩过程中工质得到外功650kJ,则膨胀过程中工质所作的功
()kJ。
7、一稳定流动开口系,在流动过程中从外界吸收热量20kJ,同时对外作出技术功15kJ,该系统焓值变化为()kJ。
8、理想气体在一热力过程中,热力系统传给外界的热量为150J,其热力学能增加50J,则外界对系统做功为()J。
9、一稳定流动开口系,从外界吸收热量500J,开口系进出口焓差为300J,则该热力系对外界所作的技术功为()J。
10、已知氧气在250K时,气体常数Rg为0.26kJ/(kg•K),比热容比k=1.4
则=()kJ/(kg•K)
11、理想气体闭口系经历一等温过程,吸收热量100J,则它的热力学能变化量为()J
13、对于理想气体运用于___热力过程;对实际气体适用于___热力过程。
14、可逆过程膨胀功的计算式w=___,可逆过程技术功的计算式wt=___。
15、一定量的理想气体经历一个不可逆过程,对外作功15kJ,放热5kJ,则气体温度变化为___。
A.升高B.降低C.不变
16、适用于
①仅闭系,可逆过程;
②仅稳流系,理想气体;
③仅闭系、理想气体,可逆过程;
④闭系或稳流系,理想气体,可逆过程。
19、、焓的定义式为,单位是。
20、技术功Wt=;可逆过程技术功Wt=;技术功与膨胀功的关系为,在同一p-v图上表示出任意一可逆过程的W和Wt。
21、理想气体的Cp及Cv与气体种类关,与温度关。
它们的差值与气体种类关,与温度关。
它们的比值与气体种类关,与温度关。
24、已知当地大气压为0.2Mpa,压力容器中被测工质的压力为0.1MPa,,
此时该工质压力的测量应选用()(真空计或压力表)测压计。
25、热力系在不受外界影响的条件下,系统的状态能够始终保持不变,这种状态称为()(平衡状态还是稳定状态)
26、.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。
27、在国际单位制中温度的单位是。
30、气体常数Rg与气体种类关,与状态关。
通用气体常数R与气体种类关,与状态关。
在SI制中R是。
三、判断题
1.热力系统的边界可以是固定的,也可以是移动的;可以是实际存在的,也可以是假想的。
(t)
2.热力系统放热后,系统的熵一定减少。
(f)
3.理想气体任意两个状态参数确定后,气体的状态就一定确定了。
(f)
4、系统从外界吸收热量,温度一定升高(f)。
5、沸腾状态的水总是烫手的。
(f)
6、绝热过程一定是定熵过程。
(f)
7、工质的温度越高,所具有的热量也就越大。
(f)
8、气体吸热后一定膨胀,内能一定增加。
(f)
9、平衡状态不一定是均匀状态。
(t)
10、理想气体的、值与气体的温度有关,则他们的差值也与温度有关。
(f)
11、经不可逆循环,工质无法恢复为原来状态。
(f)
12、封闭系统中发生放热过程,系统熵必减少。
(f)
13、温度越高热力系所具有的热量越多(f)。
15、热力学第一定律适用于任意的热力过程,不管过程是否可逆(t)。
16、孤立系的热力状态不能发生变化。
(f)
18、若容器中气体的压力稳定不变,则安装在容器上的压力表读数也不可能有变化。
(f)
19、如果从同一始态到同一终态有两条途径:
一为可逆、一为不可逆,那么,不可逆途径的必大于可逆途径的。
(f)
20、工质放热,温度一定降低。
(f)
21、同温限间的可逆循环的热效率都相等。
(f)
23、用压力表可以直接读出绝对压力值。
(f)
24、对于气体工质,不管其经历怎样的热力过程都有,其中为定值(f)。
25、工质从状态1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程,后者的熵必定大于前者的熵。
(f)
26、若系统工质与外界交换热量,则工质的温度必定发生变化。
(f)
27、熵增过程即为不可逆过程。
(t)
30、热力系对外放出热量,系统温度一定降低。
(f)
31、平衡状态一定是均匀状态。
(f)
32、热力系统的边界可以是实际存在的,也可以是假想的。
(t)
34、热力系从1状态经历不可逆过程到达状态2,则热力学能的
。
(t)
35、开口系不可能是绝热系。
(f)
36、理想气体热力学能仅仅是温度的函数(t)
37、分析开口系统时引入焓这个参数,所以说焓存在于开口系统在闭口系统中并不存在(f)
38、热力系对外放出热量,系统温度不一定降低。
(t)
第三章气体的热力过程
一、选择题
5、在水蒸气定压汽化过程中,工质的温度没有变化,这时工质的热力学能
()
A.增大B.减小C.不变D.可能增大
6、空气中水蒸汽所处的状态()
A.可以是饱和状态,也可以是过热蒸汽状态B.可能是饱和状态
C.即不是饱和状态,也不是过热蒸汽状态D.只能是过热蒸汽状态
7、能量方程q=dh+wt适用于()
A.只要是稳定流动,不管是否为可逆过程B.非稳定流动,可逆过程
C.非稳定流动,不可逆过程D.任意流动,任意过程
8、恒温热源温度为T1恒温冷源温度T2,环境温度为T0,热源提供热量Q1
中的有效能为()
A.热量Q1
减去Q1
中的无效能B.卡诺循环热效率乘以Q1
T⎛T⎫
0Q
ç1-0Q⎪
T
T1
C.1
ç1⎪
D.⎝1⎭
9.理想气体可逆定温过程的特点是(
)
A.q=0
B.Wt=W
C.Wt>W
D.Wt 10.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经()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 11.理想气体的是两个相互独立的状态参数。 () 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12.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为() A.定压B.定温C.定体D.绝热 14.公式∆S=Cl T 2-Rl P 2,适用于() pnT 1 rnP 1 A.任意工质的可逆过程B.理想气体的任意过程 C.理想气体的可逆过程D.任意气体的可逆过程E.理想气体的准平衡过程 17.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的相等。 A.压力B.温度C.比体积 D.焓E.熵 18.从理论上分析,活塞式压气机压缩空气的过程可以有过程。 () A.定压 B.定体 C.定温 D.绝热 E.多变 二、判断正误 1、多变过程即任意过程()。 2、在相同温度的高温热源和低温热源之间工作的卡诺循环效率最高,其他循环的效率都小于卡诺循环的效率()。 3、温度越高热力系所具有的热量越多()。 4、在T—s图上,理想气体的定容线比定压线陡。 () 7、定压过程的热量 q=cpdT只适用于理想气体而不适用于实际气体。 () 8、压缩空气制冷装置循环的制冷系统制冷系数越大,其制冷量越大。 () 9.定容过程既无膨胀(或压缩)功的过程 () 10.绝热过程即定熵过程 () 三、填空 1、某热机每完成一个循环,工质由高温热源吸热2000kJ,向低温热源放热 1200kJ,在压缩过程中工质得到外功650kJ,则膨胀过程中工质所作的功 kJ。 2、某理想气体从P1=10bar,V1=0.4m3可逆定温膨胀到V2=0.8m3,气体对外所做的膨胀功为J 3、在环境温度为300K的条件下,一可逆机工作于两个恒温热源(2000K, 400K)之间,吸热200kJ,其中可用能为kJ 4、已知当地大气压为0.2Mpa,压力容器中被测工质的压力为0.1Mpa,此时该工质压力的测量应选用。 (真空计或压力表)测压计。 5、高压气流,当通过喷管时,气体速度得到提升,同时伴随着压力的。 (升高还是降低) 6、工作于927℃和300℃之间的卡诺机,它的热效率为。 7、单位质量的空气从100℃定压加热到600℃时的吸热量为。 kJ/kg(空气比定压热容 p=1.004KJ(kg⋅K) t2t2 8.已知理想气体的比热v随温度的升高而增大,当t2>t1时,v 关系为。 与v 0t1 的大小 9.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=。 10.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= 11.气体常数Rg与气体种类关,与状态关。 通用气体常数R与气体种类关,与状态关。 在SI制中R的数值是,单位是。 12.质量热容c,摩尔热容Cm与容积热容C'之间的换算关系为。 pV 13.理想气体的及与气体种类关,与温度关。 它们的差值 与气体种类关,与温度关。 它们的比值与气体种类关,与温度关。 14.对于理想气体,dU=CvdT,dh=CpdT。 它们的适用条件分别是。 第四章热力学第二定律 一、选择 1、在T-s图上,经过同一状态点的理想气体定容过程线与定压过程线相比,(a)过程线更陡一些。 A.定容B.定压C.二者一样 4、理想气体从初态1经历一绝热压缩过程到达终态2,该过程的热力学能变化量为(b) A.c p∆T B.cV∆T C.h-pV D.q-Wt 5、不可逆机与可逆机相比,其热效率()A.一定高B.相等 C.一定低D.可能高,可能低,也可能相等 8、热源温度为1200K,低温热源温度为400K,环境温度为300K,热源提供热量1000J中的无效能为(a) A.250B.750C.300D.400 10.一定量的理想气体经历一个不可逆过程,对外作功15kJ,放热5kJ,则气体温度变化为___。 b A.升高B.降低C.不变 13.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()A.dh=-vdpB.dh=vdpC.dh=-pdvD.dh=pdv 17.卡诺循环是ace的循环。 A.理想化B.两个定压、两个绝热过程组成 C.效率最高D.热源和冷源熵变相等E.可逆 18.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 二、判断正误 (1)因为不可逆过程不可能在T-S图上表示,所以也不能计算过程的熵变量。 ( f) (2)用压力表可以直接测出绝对压力值。 (f) (3)封闭系统中发生放热过程,系统熵必减少。 ( f) (4)理想气体cp,cv值与气体的温度有关,则它们的差值也与温度有关。 (f) (7)定压过程的热量qp=pdT只适用于理想气体而不适用于实际气体。 ( t) 11、热力学第一定律适用于任意的热力过程,不管过程是否可逆。 ( t) 13、气体膨胀时一定对外做功。 ( f) 14、若容器中气体的压力稳定不变,则安装在容器上的压力表读数也不可能有变化。 ( f) 15、如果从同一始态到同一终态有两条途径: 一为可逆、一为不可逆,那么,不可逆途径的∆s必大于可逆途径的∆s。 (f) 16、工质放热,温度一定降低。 ( f) 18、同温限间的可逆循环的热效率都相等。 ( f) 19.在任何情况下,向气体加热,熵一定增加;气体放热,熵总减少。 ( f) 20.熵增大的过程必为不可逆过程。 ( f) 21.熵减小的过程是不可能实现的。 ( f) 22.卡诺循环是理想循环,一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。 ( t) 25.系统工质经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故该系统工质不能与外界交换热量。 (f) 26.循环净功越大,则循环的热效率也越大。 (f) 27.工质完成不可逆过程,其初态、终态熵的变化无法计算。 (f) 29.不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率;(f) 31.熵增大的过程必定为吸热过程。 (f) 32.熵减小的过程必为放热过程。 (t) 33.定熵过程必为可逆绝热过程。 (t) 34.熵增大的过程必为不可逆过程。 (f) 36.熵产sg>0的过程必为不可逆过程。 (t) 三、填空 1.已知某理想气体的平均摩尔比热 100C=29.538J pm0C (mol⨯K) , 200C=200C= Vm 200C 0C =29.531J (mol⨯K) ,则 pm100C ___, Vm100C ___。 2.绝热容器中间用隔板分开,两侧分别有1kgN2和O2.其P1,T1相同,若将隔板抽出,则混合前后的温度和熵有T2___T1,S1___S2 3.卡诺机A工作在927℃和T的两个热源间,卡诺机B作在T和27℃的两个热源间。 当此两个热机的热效率相等时,T热源的温度T=___K。 4提高定容加热内燃机循环热效率主要在于___,但受限制 5、氧气定压比热容29.538J/(mol•K),从t1=100℃、v1=0.25m 3/kg被定压压缩到v2=0.15m3/kg,放热量为________ J/kg。 6、在理想气体的绝热压缩过程中,初、终参数压力与温度的关系为____ __。 7、工作于两个恒温热源(2000K,500K)间的可逆机,其热效率为___ ____。 8、已知氮气在100℃时 =_J/(mol•K) pm=29.144J/(mol•K),则该气体的定容摩尔热容Vm 9、制冷系数为3的制冷机,向环境散热30kJ,则该制冷机的制冷量为___ ___kJ。 10、一稳定流动开口系,在流动过程中从外界吸收热量20kJ,同时对外作出技术功15kJ,该系统焓值变化为______kJ。 11.大气温度为300K,从温度为1000K的热源放出热量1O0kJ,此热量的有效能为。 12.度量能量品质的标准是,据此,机械能的品质热能的品质 ;热量的品质功的品质;高温热量的品质低温热量的品质。 13.卡诺循环的热效率=;卡诺制冷循环的制冷系数=。 14.任意可逆循环的热效率可用平均温度表示,其通式为。 15.∆h=p∆t对于理想气体运用于___热力过程;对实际气体适用于___ 热力过程。 16.热力学第二定律的数学表达式为1.___2.___。 17.混合气体由N2和CO2组成,已知N2的质量成分为0.72,则混合气体的平均气体常数Rg=___,平均摩尔质量M=___。 18.热力学第二定律的数学表达式为1.___2.___。 19.冬季取暖,若不采取任何其它措施,室内温度___,室内相对湿度___。 (填增大,减少或不变)。 20.如左图所示容器被刚性壁分成两部分。 环境压力为0.1MPa,压力表B的读数为0.04MPa,真空计C的读数为0.03MPa.则容器两部分内气体的绝对压力: pl=_ __,p2=___。 80C=0.914kJ pC 21.氧气的平均比定压热容 (kg⋅k) , 195C=0.933kJ V0C (kg⋅k) 195C= p80C 195C= V ___, ___。 22.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的限制。 23.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,通常还采取的措施。 24.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。 25.在蒸汽动力循环中,汽轮机排汽压力的降低受温度的限制。 26.燃气轮机装置定压加热循环的是决定循环热效率的唯一的条件。
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