1、工程熱力學期末復習題一、判斷題一、判斷題1. 平衡狀態(tài)一定是穩(wěn)定狀態(tài)。2. 熱力學第一定律的實質(zhì)是能量守恒定律。 3公式d u = cv d t適用于理想氣體的任何過程。4容器中氣體的壓力不變則壓力表的讀數(shù)也絕對不會改變。 5在TS圖上，任意二條可逆絕熱過程線不能相交。6膨脹功與流動功都是過程量。7當把一定量的理想氣體從相同的初始狀態(tài)壓縮到相同的終壓力時，以可逆定溫壓縮過程最為省功。 8可逆過程是指工質(zhì)有可能沿原過程逆向進行，并能恢復到初始狀態(tài)的過程。 9. 根據(jù)比熱容的定義式c=dq/dT，可知理想氣體的Cp為一過程量. 10. 自發(fā)過程為不可逆過程，非自發(fā)過程必為可逆過程. 11在管道內(nèi)作

2、定熵流動時，各點的滯止參數(shù)都相同。 12孤立系統(tǒng)的熵與能量都是守恒的。13閉口絕熱系的熵不可能減少。 14閉口系統(tǒng)進行了一個過程，如果熵增加了，則一定是從外界吸收了熱量。 15理想氣體的比焓、比熵和比定壓熱容都僅僅取決于溫度。 16實際氣體絕熱節(jié)流后溫度一定下降。 17任何不可逆過程工質(zhì)的熵總是增加的，而任何可逆過程工質(zhì)的熵總是不變的。18. 不可逆循環(huán)的熱效率一定小于可逆循環(huán)的熱效率；19混合氣體中質(zhì)量成分較大的組分，其摩爾成分也一定大。 20熱力學恒等式du=Tds-pdv與過程可逆與否無關。 21當熱源和冷源溫度一定，熱機內(nèi)工質(zhì)能夠做出的最大功就是在兩熱源間可逆熱機對外輸出的功。 22從

3、飽和液體狀態(tài)汽化成飽和蒸汽狀態(tài)，因為氣化過程溫度未變，所以焓的變化量h=cpT=0。 23定壓過程的換熱量Q=cpdT僅適用于理想氣體，不能用于實際氣體。 24在pv圖上，通過同一狀態(tài)點的定熵過程的斜率大于定溫過程的斜率。 25. 壓縮過程耗功是體積膨脹功，壓氣機耗功是技術功； 26供熱量一定，用電爐取暖與用熱泵式空氣取暖耗電量一樣多。27漸縮噴管出口截面參數(shù)不變，背壓提高，則噴管流量下降。28工質(zhì)在變截面管道內(nèi)流動，管道的最小截面即為臨界截面。 29對于漸放型噴管，當進口流速為亞音速時，可是氣流壓力升高 。30. 對于未飽和空氣，干球溫度濕球溫度露點溫度。 31濕空氣的相對濕度愈大，則其水蒸

4、氣分壓力愈大。32. 相對濕度越大則空氣的含濕量越高； 33已知濕蒸汽的壓力與溫度就可以確定濕蒸汽的狀態(tài)。 34滯止參數(shù)是工質(zhì)經(jīng)定熵滯止后得到的狀態(tài)參數(shù)。 35露點溫度等于空氣中水蒸氣分壓力對應的飽和溫度。 二、圖示題二、圖示題1、試在、試在T-S圖上定性的表示出圖上定性的表示出n=1.2的理想氣體的壓縮過程，的理想氣體的壓縮過程，并在圖上用面積表示所耗過程功并在圖上用面積表示所耗過程功w或技術功或技術功wt。2、試將滿足以下要求的多變過程表示在、試將滿足以下要求的多變過程表示在p-V圖和圖和T-s圖上（先圖上（先標出四個典型過程）：標出四個典型過程）：（1）工質(zhì)膨脹、放熱；）工質(zhì)膨脹、放熱；

5、（2）工質(zhì)壓縮、放熱且升溫。）工質(zhì)壓縮、放熱且升溫。3、將滿足下列要求的理想氣體的多變過程表示在、將滿足下列要求的理想氣體的多變過程表示在pv圖、圖、Ts圖上。圖上。1）工質(zhì)升溫、升壓、放熱；）工質(zhì)升溫、升壓、放熱；2）工質(zhì)膨脹、降溫、放熱。）工質(zhì)膨脹、降溫、放熱。4、在、在p-v圖及圖及T-s圖上畫出空氣的圖上畫出空氣的n=1.2的膨脹過程的膨脹過程1-2和和n=1.6的壓縮過程的壓縮過程1-3，并確定過程，并確定過程1-2和和1-3中功和熱量的中功和熱量的正負號及初終態(tài)熱力學能的大小。正負號及初終態(tài)熱力學能的大小。5、在、在T-s圖上畫出下面兩各熱力過程：圖上畫出下面兩各熱力過程：1)k=

6、1.4的空氣，多變壓縮過程的空氣，多變壓縮過程n=1.325；2)n= 0.92的吸熱過程。的吸熱過程。6、畫出單級活塞式壓縮機將空氣由相同初態(tài)，分別經(jīng)定溫、畫出單級活塞式壓縮機將空氣由相同初態(tài)，分別經(jīng)定溫壓縮、定熵壓縮和多變壓縮過程達到相同的終態(tài)壓力的壓縮、定熵壓縮和多變壓縮過程達到相同的終態(tài)壓力的p-v，T-s圖，并說明其耗功量的大小關系。圖，并說明其耗功量的大小關系。7、定性畫出內(nèi)燃機三種理想循環(huán)的、定性畫出內(nèi)燃機三種理想循環(huán)的p-v，T-s圖。圖。8、在、在T-s圖上畫出采用再熱的郎肯循環(huán)循環(huán)圖，并定性說明圖上畫出采用再熱的郎肯循環(huán)循環(huán)圖，并定性說明再熱循環(huán)對循環(huán)熱效率的影響。再熱循環(huán)

7、對循環(huán)熱效率的影響。9、畫出蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的、畫出蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的T-s 圖，并說明各個過程是在哪圖，并說明各個過程是在哪個設備中完成的。個設備中完成的。三、簡答題三、簡答題n1絕熱剛性容器用隔板分成A、B相同的兩部分，A側充滿空氣，B側為真空，分析突然抽掉隔板后氣體的狀態(tài)參數(shù)（熱力學能、焓、熵）如何變化？12 n2平衡狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)有何區(qū)別和聯(lián)系，平衡狀態(tài)與均勻狀態(tài)有何區(qū)別和聯(lián)系?n3絕熱過程是定熵過程嗎？多變過程是任意過程嗎？n4如下圖所示的電加熱裝置，容器中盛有空氣，并設有電阻絲，試問取什么為系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界交換的是熱量；取什么為系統(tǒng),系統(tǒng)與外界交換的是電功；取什么為系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界

8、沒有任何能量交換。cCn5熱量與功有什么相同的特征，兩者的區(qū)別是什么？n6為什么T-S圖上過同一點的氣體的定容線要比定壓線陡一些？ n7工質(zhì)在壓力p1下被吸入氣缸，可逆壓縮至p2(p1p2)，然后排出氣缸，試在pv圖上表示出此工作過程的膨脹功和技術功，并說明技術功和膨脹功之間的關系。n8對于閉口系統(tǒng)，引起系統(tǒng)熵變的因素有哪些？開口系統(tǒng)呢？ n9是否一切熵增過程都是自發(fā)過程？可逆過程的熵增必須為零？n10簡述制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)的異同點。n11氣體在噴管中流動，欲使超音速氣流加速，應采用什么形式的噴管？為什么？n12在內(nèi)燃機混合加熱理想循環(huán)、定容加熱理想循環(huán)及定壓加熱理想循環(huán)中，提高壓縮比都可使循

9、環(huán)熱效率提高，試從第二定律分析其原因。n13蒸汽動力裝置采用再熱的根本目的是提高循環(huán)的熱效率嗎？n14.畫圖分析新蒸汽參數(shù)對基本朗肯循環(huán)的熱效率有和影響？n15. 壓縮蒸汽制冷循環(huán)采用節(jié)流閥代替膨脹機，壓縮空氣制冷循環(huán)是否也可以采用這種方法？為什么？n16. 當濕空氣的相對濕度固定不變時，濕空氣的溫度增高，濕空氣的含濕量d、露點溫度、濕球溫度如何變化？n17簡述干球溫度、濕球溫度、露點之間的區(qū)別。n18如果選取燃氣輪機裝置理想循環(huán)的最佳增壓比，是否意味著可獲得最高的循環(huán)熱效率，為什么？n1. 1kg N2在一熱力過程中從初態(tài)0.2MPa、157變化到0.1 MPa 、27，過程的技術功為34.

10、94kJ/kg，周圍環(huán)境溫度 = 300K；試問過程是否為可逆過程？過程有無不可逆損失？若有不可逆損失，不可逆損失為多少？（視N2為定比熱理想氣體，定壓比熱容Cp=1.038kJ/kg.k，氣體常數(shù) =0.297kJ/kg.k）。gR0T四、計算題四、計算題n2. 將一根即 kg的金屬投入 kg的水中，初始時金屬棒的溫度 K，水的溫度 K，比熱容分別為 和 ，設容器絕熱，試求終溫和金屬棒、水以及它們組成的孤立系的熵變。0.36m 9wm 295wT 0.42kJ/ kg Kmc ,1060m iT0.4187kJ/ kg Kwc n3在兩個恒溫熱源間工作的某動力循環(huán)系統(tǒng)，其高溫熱源溫度 =10

11、00K低溫熱源溫度 =300K。循環(huán)中工質(zhì)吸熱過程的熵變s1=1.0kJ/(kgK) ，吸熱量 =980kJ/kg；工質(zhì)放熱過程的熵變s2= 1.02kJ/(kgK), 放熱量 =600kJ/kg。環(huán)境溫度 =300K，試求：(1)循環(huán)的熱效率(2)吸熱過程和放熱過程的熵流和熵產(chǎn)；(3)判斷該過程能否實現(xiàn)。n4. p0 = 1.0MPa，t0 =20的空氣可逆絕熱流經(jīng)漸縮噴管，在噴管截面F 為0.003 平方米處的氣流馬赫數(shù)為0.7，若背壓為0.25MPa，試求F 截面處空氣的溫度及流速，噴管出口截面積A2 及空氣出口流速，空氣比定壓熱容為 =1004J /(kg. K) 。n5活塞壓縮機每分鐘轉(zhuǎn)速3