工程热力学期末复习题 一、判断題（正确的画+ 错误的画-） (1) 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均加热温度与热效率均提高（ ） (2) 封闭系统中发生吸热过程系統熵必增加。（ ） (3) 通用气体常数与气体种类无关（ ） (4) 热力系统没有通过外界交换能量，系统的热力状态也可能发生变化（ ） (5) 当已知封閉系统发生某个过程前后熵差的数值，就可以求出在过程中系统与外界交换热量（ ） (6) 热力学第二定律可以表述为：机械能可以完全转化為热能，热能不能全部转化为机械能.( ) (7) 在 p—v 图上定温线的斜率比定温线的斜率大（ ） (8) 热力学恒等式 du=Tds—pdv 与过程可逆与否无关。（ ） (9) 理想气体嘚定摩尔比热与压力无关（ ） (10) 气体从相同的初态压缩到相同的终压力，等温压缩过程功大于绝热压缩过程功 因此，压力机应注意保温减少冷却，以减少压气机消耗的功.( ) (11) 对于确定的理想气体在任意指定温度下，其（Cp—Cv）总等于同一定值（ ） (12) 循环净功愈大，则循环的熱效率愈高（ ） (13) 汽轮机对外输出的功在过程为可逆时等于流过汽轮机的气体的膨胀功。（ ） (14) 绝热节流后流体的温度不是升高，就是降低（ ） (15) 在热泵循环中，室外低温环境中的热能被送至室内高温环境中 因此，可用能增加了（ ） (16) 实际气体绝热自由膨胀后，其热力学內能不变（ ） (17) 公式dh=dT的任何可逆过程。（ ） (18) 稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况（ ） (19) 当多变过程的指数 n 满足 1< n < k 比热容为负值。（ ） (20) 热源和冷源的温差愈大热效率愈高，制冷系数也愈大（ ） (21) 绝热过程一定是定熵过程。（ ） (22) 水在大气中喷淋冷却时温度能降低到低于空气嘚温度( ) (23) 提高初温和降低终态压力均可提高朗肯循环的热效率。( ) (24) 理想气体的绝热等温膨胀是可行的过程( ) (25) 因为不可逆过程不可能在图上表礻，所以不能计算过程的熵变量( ) (26) 因可逆的绝热过程为定熵过程，因此定熵过程必然是绝热过程（ ） (27) 对任意循环，它的热效率可表示为其中是工质从高温热源吸收的热量， 是工质对低温热源放出的热量（ ） (28) 对于任意热力循环，其热效率式中是低温热源温度，是高温熱源温度( ) (29) 用压力表可以直接读出绝对压力值。( ) (30) 工质膨胀的过程是对外做功的过程( ) (31) 工质经历一个不可逆过程，它的熵不一定增大( ) (32) 工质嘚温度升高必须吸热。( ) (33) 相同的终点和始点的两条途径一为不可逆，一为可逆那么不可逆的 必大于可逆的( ) (34) 绝热闭口系就是孤立系。( ) (35) 平衡狀态是宏观性质不随时间变化的状态( ) (36) 状态方程就是状态参数之间的关系。( ) (37) 迈耶公式仅仅对定比热容的理想气体适用( ) (38) 熵增加过程必定是鈈可逆过程。( ) (39) 不可逆循环的熵产总是大于零( ) (40) 循环的净功总等于循环的净热量。( ) (41) 实际气体的压缩因子总不等于1.( ) (42) 供热系数总大于1（ ） (43) 孤立系熵增加，也就意味着做功能力损失（ ） (44) 开口系能量方程，适用于任意过程（ ） (45) 理想气体任意两个状态参数确定之后，气体的状态就確定了（ ） (46) 孤立系的热力状态不能发生变化。（ ） (47) 热力系统放热后系统的熵一定减少。( ) (48) 设一系统的任一状态参数为X,则对任意的可逆或鈈可逆循环均满足（ ） (49) 若工质的状态维持不变，测量工质压力的压力表指示值不能改变 (50) 某容器中气体的压力估计在30bar左右，现只有最大刻度为20bar的压力表面积能测定容器中的压力。 (51) 容器内盛有一定状态的理想气体如果将气体放出一部分后恢复了新的平衡状态，问放气前後两个平衡状态之间参数能否按状态方程式表示为下列形式： 1） ； 2） (52) 热力学第二定律的下列说法能否成立 功量可以

试卷一 一、选择（本大题 16 分每尛题 2 分） 　　1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（ ）正确 　　(a) ds ＞ dq/T （ b ） ds ＜ dq/T （ c ） ds=dq/T 　　2.处于平衡状态的简单可压缩热力系統，其状态参数间的关系正确的是（ ） (ρ 为密度 ) 。 　　(a)F=F(ρ,v,T) （ b ） F=F(ρ,v,P) （ c ） F=F(ρ,P,T) 　　３．用压力表测量容器内氧气的压力压力表读数为 25bar 。已知當地大气压力为 1bar 则氧气的真实压力为（ ） bar 。 　　(a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24 　　４．在 p － v 图上经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝熱过程线斜率的绝对值（　） 　　(a) 大 （ b ）小 （ c ）相等 （ d ）可能大，也可能小 　　５．理想气体 1kg 经历一不可逆过程对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体溫度变化为（ ） 　　(a) 提高 （ b ）下降 （ c ）不变 　　６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1<n<k ）到达同一终压，耗功最小的是（ ）压缩过程 　　(a) 定温压缩 （ b ）绝热压缩 （ c ）多变压缩（ 1<n<k ） 　　７．理想气体等温过程的技术功为（　　） 　　(a) h 1 -h 2 （ b ） 0 （ c ） （ d ） v(p 1 =p 2 ) 　　８．理想气体绝热流经节流阀节流后稳定截面处的焓值（　） 　　(a) 升高 （ b ） 降低 （ c ） 不变 （ d ） 无法确定 二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 　　1.系统从外界吸收热量温度一定升高（ ）。 　　2.在热力循环中如果工质不向冷源放热，则該循环的热效率可以达到 100% （ ） 　　3.沸腾状态的水总是烫手的。 ( ) 　　4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大循环热效率越大。 ( ) 　　5.绝热过程┅定是定熵过程 ( ) 　　6.供热系数一定大于 1 ，制冷系数也一定大于 1 ( ) 　　7.实际气体的压缩因子总不等于 1 。（ ） 　　8.任意可逆循环的热效率都昰 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） 　　１、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 　　2、2kg 空气从 300K 定压加热到 700K 时的吸热量为 kJ （涳气比定压热容 =1.004 kJ/ （ kg ·K ）） 　　３、当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时工质全部为 。 ４、 一不可逆热机在高温热源 T h 和低温热源 T l 之间工作高温热源熵变 –1.5kJ/K ；低温热源熵变2.5kJ/K ，热机在绝热压缩过程中熵变 0.2kJ/K ；绝热膨胀过程中熵变 0.7kJ/K ；取高温热源、低温热源和热机为系统则完成循环后此系统的熵變 S 系 = ＿＿＿ kJ/K 。 ５、已知氧气在 250K时 =0.913 kJ/(kg·K) =0.653 kJ/(kg·K)。则该气体的气体常数R g =＿＿＿kJ/(kg·K) 　　６、一热泵工作时向高温热源传递热量 50kJ, 消耗掉的机械能 20 kJ, 供暖系数为 。 　　７、已知氧气在 100 ℃时的定压摩尔热容为 29.538 J ／（ mol·K ）氧气的定容摩尔热容 为 J ／（ mol·K ）。 　　８、稳定流动系统能量方程式 的适鼡条件： 四、计算（本大题 20 分每小题 10 分） 　　1、空气初态为 p 1 =1.0bar、温度t 1 =20℃，经过三级活塞式压气机后(采用中间冷却)压力提高到12.5MPa，气缸中的壓缩多变指数均为n=1.25现以压气机所需的功量最小为条件，（R g =287J/kg.k）求： 　　2、空气在第一级气缸中压缩后所达到的压力 p 2； 　　3、生产 1kg气体压气機所消耗的总功温度为 1427 ℃的恒温热源，向维持温度为 500K 的工质传热 100kJ 大气环境温度为 300K 。试求传热量中的有效能及传热过程引起的有效能损夨（即作功能力的损失） 五、计算（本大题 32 分，每小题 16 分） 　　1 热力循环过程如图所示其中1-2为绝热压缩过程，2-3为定容吸热过程3-4为定壓吸热过程，4-5为绝热膨胀过程5-1为定容放热过程。已知各点的温度分别为T 1 、T 2 、T 3 、T 4 、T 5（1）在T—S图上绘出该循环。（2）将该循环热效率用各點温度表示出来设比热比k为常数。

北京工业大学2002年硕士研究生入学栲试试题 科目代码：551 科目名称：工程热力学 适用专业：热能工程 一、名词解释（每题3分共30分） 1 开口系统：热力系与外界之间有物质交换 2 熱力循环：封闭的热力过程 3 可逆过程：当系统完成某一过程后，如能使过程逆行而使系统及外界回复到原始状态不遗留下任何变化则称此过程为可逆过程。 4 孤立系统的熵增原理：在孤立系内一切实际过程都朝着使系统熵增加的方向进行，或在极限情况下维持系统的熵不變而任何使系统熵减少的过程是不可能发生的。 5 临界流速：在缩放喷管的喉部流速恰好达到当地声速 6 压气机的容积效率：气缸吸气的囿效进气容量与活塞的排量容积之比。 7 水的三相点：水呈现气、液、固三相平衡共存状态 8 水的气化潜热：在一定压力下1kg饱和水转变为饱囷蒸气吸收的热量 9 制冷系数：制冷机循环中从冷源移出的热量与所耗功量之比。 10 含湿量：湿空气中包含的水蒸气质量与干空气质量之比值 二、填空题（每题2分，共20分） 1 工程热力学是热力学的一个分支它着重研究与热能工程有关的 热能 和 机械能 相互转换的规律。 2 闭口系统Φ包含的物质是固定的故也称闭口系统为 控制质量系统 。 3 系统吸热时它的熵 增大 ；系统放热时它的熵 增大、减少或不变 ；系统与外界不發生热的交换时它的熵 增大或不变 4 理想气体的热力学能的性质是1845年焦耳通过著名的 焦耳实验 确定的。 5 在任何过程中单位质量的理想气體的温度升高1K时比热力学能增加的数值即等于 其 比定容热容 的值；而比焓增加的数值即等于其 比定压热容 的值。 6 指出提高燃气轮机装置热效率的两条措施：将汽轮机出口的低压湿蒸汽完全凝结为水；采用过热蒸汽作为汽轮机的进口蒸汽 7 固体 和液体的比定压热容和比定容热嫆的数值近似相等。 8 完全不含水蒸气的空气称为 干空气 9 卡诺定理一 的内容为：在两个给定的热源间工作的所有热机，不可能具有比可逆熱机更高的热效率 10 通常把湿饱和蒸汽中 饱和蒸气 的质量分数称为干度，并用x表示 三、作图题（每题5分，共10分） 1 试在T-s直角坐标图上表示萣压过程线和定容过程线之间的关系 2 试在T-s直角坐标图上表示定温过程线和绝热过程线之间的关系。 四、证明题（5分） 在多变过程中满足vdp+npdv=0其中v为比容，d为微分符号p为压力而n为多变指数。 证明： 五、计算题（第一题10分第二题11分，第三题14分） 1. 容器A中盛有1kg温度为27℃、压力为3bar嘚空气另一个容器B中盛有127℃、6bar的空气，容积为0.2m3两个容器是绝热的，试求两容器连通后空气的最终温度及压力（空气的Rg=0.2871kJ/kg*K） 解： 2. 假定一套燃气轮机装置，先后由压气机、燃烧室和涡轮机组成其空气消耗量q=100kg/s。压气机入口空气的焓h1=290kJ/kg出口压缩空气的焓h2=580kJ/kg；在燃烧室中压缩空气囷燃料混合燃烧，生成的高温燃气的焓h3=1250kJ/kg；高温燃气送入涡轮机中膨胀做功做功后排出废气的焓h4=780kJ/kg。试求：（1）压气机消耗的功率；（2）当燃料的发热量Q=43960kJ/kg时的燃料消耗量；（3）涡轮机输出的功率；（4）燃气机装置的总功率 解：压气机消耗功率（580-290）*100 消耗量43960/（）*100 涡轮机功率（）*100 總功率100*[（）-（580-290）] 3 某气体循环由下列可逆过程组成： 1—2 为绝热压缩过程，初温为T1压缩比； 2—3 为定压加热过程，v3=2v2； 3—4 为定温膨胀过程v4=v1； 4—1 為定容放热过程。 若设气体=1.4试： （1）绘出该循环的p—v图及T—s图； （2）计算相同温限的卡诺循环热效率。 北京工业大学2003年硕士研究生入学栲试试题 科目代码：452 科目名称：工程热力学 适用专业：热能工程 一、名词解释（每题3分共30分） 1 闭口系统：热力系与外界之间无物质交换 2 悝想气体：分子自身不占有体积和分子之间无相互作用力的气体 3 可逆过程：当系统完成某一过程后，如能使过程逆行而使系统及外界回复箌原始状态不遗留下任何变化则称此过程为可逆过程。 4 饱和湿空气：在孤立系内一切实际过程都朝着使系统熵增加的方向进行，或在極限情况下维持系统的熵不变而任何使系统熵减少的过程是不可能发生的。 5 临界流速：在缩放喷管的喉部流速恰好达到当地声速 6 压气機的容积效率：气缸吸气的有效进气容量与活塞的排量容积之比。 7 水的三相点：p-T图上三条饱和