第一篇工程熱力學(xué)第一章基本概念及氣體的基本性質(zhì)第二章熱力學(xué)第一定律一、選擇題1、已知當(dāng)?shù)卮髿鈮篜b,壓力表讀數(shù)為Pe,則絕對(duì)壓力P為（）。（a）P=Pb-Pe（b）P=Pe-Pb（c）P=Pb+Pe2、用壓力表測(cè)量容器內(nèi)氧氣的壓力，壓力表讀數(shù)為25bar。已知當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?bar，則氧氣的真實(shí)壓力為（）bar。(a)26（b）25（c）243、已知當(dāng)?shù)卮髿鈮篜b,真空表讀數(shù)為Pv,則絕對(duì)壓力P為（）。(a)P=Pb-Pv（b）P=Pv-Pb（c）P=Pb+Pv4、.若已知工質(zhì)的絕對(duì)壓力P=0.18MPa，環(huán)境壓力Pa=0.1MPa，則測(cè)得的壓差為()A.真空pv=0.08Mpa B.表壓力pg=0.08MPaC.真空pv=0.28Mpa D.表壓力pg=0.28MPa5、絕對(duì)壓力p,真空pv，環(huán)境壓力Pa間的關(guān)系為()A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=06、氣體常量Rr()A.與氣體種類有關(guān),與狀態(tài)無關(guān)B.與狀態(tài)有關(guān),與氣體種類無關(guān)C.與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān)D.與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)7、適用于（）(a)穩(wěn)流開口系統(tǒng)(b)閉口系統(tǒng)(c)任意系統(tǒng)(d)非穩(wěn)流開口系統(tǒng)8、某系統(tǒng)經(jīng)過一個(gè)任意不可逆過程達(dá)到另一狀態(tài)，表達(dá)式（）正確。(a)ds＞dq/T（b）ds＜dq/T（c）ds=dq/T9、理想氣體1kg經(jīng)歷一不可逆過程，對(duì)外做功20kJ放熱20kJ，則氣體溫度變化為（）。(a)提高（b）下降（c）不變10、平衡過程是可逆過程的（）條件。(a)充分（b）必要（c）充要11、熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的唯一途徑是通過工質(zhì)的（）(a)膨脹(b)壓縮(c)凝結(jié)(d)加熱12、已知CO2和N2的壓力及溫度均相同，則他們的比體積（）(a)（b）（c）13、經(jīng)歷一不可逆循環(huán)過程，系統(tǒng)的熵（）(a)增大（b）減?。╟）不變（d）可能增大，也可能減小14、能量方程適用于（）(a)只要是穩(wěn)定流動(dòng)，不管是否為可逆過程（b）非穩(wěn)定流動(dòng)，可逆過程(c)非穩(wěn)定流動(dòng)，不可逆過程(d)任意流動(dòng)，任意過程15、理想氣體可逆絕熱過程中的技術(shù)功等于（）(a)－△h（b）u1-u2（c）h2-h1（d）－△u16、可以通過測(cè)量直接得到數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)（）(a)焓(b)熱力學(xué)能(c)溫度(d)熵17、簡(jiǎn)單可壓縮熱力系的準(zhǔn)平衡過程中工質(zhì)壓力降低，則()A.技術(shù)功為正 B.技術(shù)功為負(fù)C.體積功為正 D.體積功為負(fù)18、4.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài)，則不可逆途徑的△S必()可逆過程△S。A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于19.閉口系內(nèi)的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)不可逆過程，吸熱5KJ，對(duì)外作功10KJ，則()A.該過程的熵產(chǎn)大于零 B.該過程的熵流大于零C.理想氣體的熵增加 D.理想氣體的熱力學(xué)能增加E.理想氣體的溫度升高20、_________過程是可逆過程。()A.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的B.沒有摩擦的C.沒有摩擦的準(zhǔn)平衡D.沒有溫差的21、閉口系能量方程為()A.Q+△U+W=0B.Q+△U－W=0C.Q－△U+W=0D.Q－△U－W=022、理想氣體的是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。()A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與焓C.溫度與熵D.熱力學(xué)能與焓23、單位物量的理想氣體的熱容與_____有關(guān)。()A.溫度B.壓力C.氣體種類D.物量單位E.過程性質(zhì)二、填空題1.理想氣體在一熱力過程中，其熱力學(xué)能增加50J，同時(shí)外界對(duì)系統(tǒng)做功為100J。則該熱力系統(tǒng)傳給外界的熱量為J。2.已知氧氣在250K時(shí)=0.913kJ/(kg·K)，=0.653kJ/(kg·K)。則該氣體的氣體常數(shù)Rg=＿＿＿kJ/(kg·K)。3、氧氣的初始溫度為300K經(jīng)歷了一不可逆過程達(dá)到400K,已知=0.913kJ/(kg·K)，則該氣體的氣體焓值變化為kJ/kg。4、理想氣體初態(tài)熱力學(xué)能為U1經(jīng)可逆絕熱過程終態(tài)熱力學(xué)能為U2，則該過程的膨脹功為5、熵增加的過程（填一定或不一定）是不可逆過程。6、某熱機(jī)每完成一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)由高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，向低溫?zé)嵩捶艧?200kJ，在壓縮過程中工質(zhì)得到外功650kJ，則膨脹過程中工質(zhì)所作的功（）kJ。7、一穩(wěn)定流動(dòng)開口系，在流動(dòng)過程中從外界吸收熱量20kJ，同時(shí)對(duì)外作出技術(shù)功15kJ，該系統(tǒng)焓值變化為()kJ。8、理想氣體在一熱力過程中，熱力系統(tǒng)傳給外界的熱量為150J，其熱力學(xué)能增加50J，則外界對(duì)系統(tǒng)做功為()J。9、一穩(wěn)定流動(dòng)開口系，從外界吸收熱量500J，開口系進(jìn)出口焓差為300J，則該熱力系對(duì)外界所作的技術(shù)功為()J。10、已知氧氣在250K時(shí),氣體常數(shù)Rg為0.26kJ/(kg·K)，比熱容比k=1.4則=()kJ/(kg·K)11、理想氣體閉口系經(jīng)歷一等溫過程，吸收熱量100J，則它的熱力學(xué)能變化量為()J12、理想氣體的質(zhì)量定壓比熱容cp和定容比熱容cv為________的單值函數(shù)，其比值k=cp/cv隨溫度的升高而________。13、對(duì)于理想氣體運(yùn)用于＿＿＿熱力過程；對(duì)實(shí)際氣體適用于＿＿＿熱力過程。14、可逆過程膨脹功的計(jì)算式w＝＿＿＿，可逆過程技術(shù)功的計(jì)算式wt＝＿＿＿，并將前者表示在P－v15、一定量的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)不可逆過程，對(duì)外作功15kJ，放熱5kJ，則氣體溫度變化為＿＿＿。

A.升高B.降低C.不變16、適用于①僅閉系，可逆過程；

②僅穩(wěn)流系，理想氣體；

③僅閉系、理想氣體，可逆過程；

④閉系或穩(wěn)流系，理想氣體，可逆過程。17、下關(guān)系式哪個(gè)正確：1.；2.；3.。18、寫出熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式，閉口系熱力學(xué)第一定律表達(dá)式。19、、焓的定義式為_________，單位是________。20、技術(shù)功Wt=________；可逆過程技術(shù)功Wt=________；技術(shù)功與膨脹功的關(guān)系為_________，在同一p-v圖上表示出任意一可逆過程的W和Wt。21、理想氣體的Cp及Cv與氣體種類______關(guān)，與溫度_________關(guān)。它們的差值與氣體種類_______關(guān)，與溫度_______關(guān)。它們的比值與氣體種類_________關(guān)，與溫度_______關(guān)。22、對(duì)于理想氣體，dU＝CvdT，dh=CpdT。它們的適用條件分別是________。23、可逆壓縮時(shí)壓氣機(jī)的耗功為：1.；2.；3.24、已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.2Mpa，壓力容器中被測(cè)工質(zhì)的壓力為0.1MPa，，此時(shí)該工質(zhì)壓力的測(cè)量應(yīng)選用（）（真空計(jì)或壓力表）測(cè)壓計(jì)。25、熱力系在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)能夠始終保持不變，這種狀態(tài)稱為()(平衡狀態(tài)還是穩(wěn)定狀態(tài))26、.當(dāng)熱力系與外界既沒有能量交換也沒有物質(zhì)交換時(shí)，該熱力系為_______。27、在國(guó)際單位制中溫度的單位是_______。28、與外界既無能量交換也無物質(zhì)交換的熱力系稱為_____熱力系。29、寫出表壓力pg和真空度pv與絕對(duì)壓力p和大氣壓力pb的關(guān)系式30、氣體常數(shù)Rg與氣體種類_____關(guān)，與狀態(tài)_____關(guān)。通用氣體常數(shù)R與氣體種類______關(guān)，與狀態(tài)_____關(guān)。在SI制中R的數(shù)值是_____，單位是______。三、判斷題熱力系統(tǒng)的邊界可以是固定的，也可以是移動(dòng)的；可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的。（）2.熱力系統(tǒng)放熱后，系統(tǒng)的熵一定減少。()3.理想氣體任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)確定后，氣體的狀態(tài)就一定確定了。()4、系統(tǒng)從外界吸收熱量，溫度一定升高（）。5、沸騰狀態(tài)的水總是燙手的。()6、絕熱過程一定是定熵過程。()7、工質(zhì)的溫度越高，所具有的熱量也就越大。()8、氣體吸熱后一定膨脹，內(nèi)能一定增加。()9、平衡狀態(tài)不一定是均勻狀態(tài)。()10、理想氣體的、值與氣體的溫度有關(guān)，則他們的差值也與溫度有關(guān)。()11、經(jīng)不可逆循環(huán)，工質(zhì)無法恢復(fù)為原來狀態(tài)。()12、封閉系統(tǒng)中發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)熵必減少。()13、溫度越高熱力系所具有的熱量越多（）。14、可逆絕熱過程即等熵過程；反之，等熵過程必為可逆絕熱過程。()15、熱力學(xué)第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆（）。16、孤立系的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化。()17、氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外做功。()18、若容器中氣體的壓力穩(wěn)定不變，則安裝在容器上的壓力表讀數(shù)也不可能有變化。()19、如果從同一始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆、一為不可逆，那么，不可逆途徑的必大于可逆途徑的。（）20、工質(zhì)放熱，溫度一定降低。()21、同溫限間的可逆循環(huán)的熱效率都相等。()22、實(shí)際氣體絕熱自由膨脹后，其熱力學(xué)能不變。()23、用壓力表可以直接讀出絕對(duì)壓力值。()24、對(duì)于氣體工質(zhì)，不管其經(jīng)歷怎樣的熱力過程都有，其中為定值（）。25、工質(zhì)從狀態(tài)1到狀態(tài)2進(jìn)行了一個(gè)可逆吸熱過程和一個(gè)不可逆吸熱過程，后者的熵必定大于前者的熵。()26、若系統(tǒng)工質(zhì)與外界交換熱量，則工質(zhì)的溫度必定發(fā)生變化。()27、熵增過程即為不可逆過程。()28、閉口絕熱系的熵不可能減少。()29、因?yàn)槭瞧毡檫m用于一切工質(zhì)的，因此水蒸汽在定壓氣化時(shí)，溫度是不變的，所以水蒸汽在定壓氣化時(shí)焓變量為0。（）30、熱力系對(duì)外放出熱量，系統(tǒng)溫度一定降低。（）31、平衡狀態(tài)一定是均勻狀態(tài)。()32、熱力系統(tǒng)的邊界可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的。()33、氣體膨脹必然對(duì)外做功。()34、熱力系從1狀態(tài)經(jīng)歷不可逆過程到達(dá)狀態(tài)2，則熱力學(xué)能的。()35、開口系不可能是絕熱系。（）36、理想氣體熱力學(xué)能僅僅是溫度的函數(shù)（）37、分析開口系統(tǒng)時(shí)引入焓這個(gè)參數(shù)，所以說焓存在于開口系統(tǒng)在閉口系統(tǒng)中并不存在()38、熱力系對(duì)外放出熱量，系統(tǒng)溫度不一定降低。（）四、計(jì)算題1、1kmol的理想氣體從初態(tài)p1=500kPa、T1=340K，可逆絕熱膨脹到原來容積的2倍。設(shè)氣體cp=33.4kJ/(kmol·K),cV=25.12kJ/(kmol·K)，。試確定氣體的終態(tài)溫度，對(duì)外所做的功及熵的、變化量。２、一封閉熱力系在狀態(tài)變化過程中放熱10kJ，并作出25kJ的功，然后對(duì)熱力系加熱15kJ使其恢復(fù)初態(tài)。試問恢復(fù)過程中熱力系是否作功？其值為多少？3、容積V=0.5m3的空氣初壓p1=0.3MPa，初溫t1=150℃，經(jīng)可逆多變膨脹過程到終態(tài)p2=0.08MPa，t2=20℃，求：過程中熱力學(xué)能、焓及熵的變化量.（空氣作為理想氣體，其比熱容可取定值，氣體常數(shù)=287J/(kg.K)；=1005J/(kg.K)）4、氣體在氣缸中被壓縮，氣體的熱力學(xué)能和熵的變化分別為45kJ/kg和-0.289kJ/（kg·K）,外界對(duì)氣體做功170kJ/kg，過程中氣體只與環(huán)境交換熱量，環(huán)境溫度為300K。問該過程能否實(shí)現(xiàn)？5、有5kg的空氣，初態(tài)時(shí)T1=477K,P1=0.32Mpa，經(jīng)可逆定容加熱，終溫T2=600K.設(shè)空氣為理想氣體，求過程功及過程熱量（Rg=287J/(kg·K)，=1.005kJ/(kg·K)）6、氣體初態(tài)為p1=0.3MPa，v1=0.2m3/kg，若在等壓條件下緩慢可逆地膨脹到v2=0.8m3/kg，求氣體膨脹所作的功。7、若系統(tǒng)在某一狀態(tài)變化過程中滿足pV1.4=常數(shù)，試問該系統(tǒng)從初態(tài)p1=600KPa，V1=0.3m3膨脹到V2=0.5m3時(shí)，對(duì)外作膨脹功多少?8、氣體在某一過程中吸收的熱量50J，同時(shí)熱力學(xué)能增加了84J，問此過程是否壓縮程?氣體對(duì)外作功多少?9、在冬季，工廠某車間每一小時(shí)經(jīng)過墻壁等處損失熱量3000000kJ，車間各工作機(jī)器消耗的動(dòng)力為400kW，假定其最終全部變成熱能散發(fā)在車間內(nèi)。另外，室內(nèi)經(jīng)常點(diǎn)著50盞100W的電燈。問為使車間內(nèi)溫度保持不變，每小時(shí)需另外加入多少熱量?10、某定量工質(zhì)經(jīng)歷了1-2-3-4-1循環(huán)，試填充下表所缺的數(shù)據(jù)：過程Q/kJW/kJΔU/kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5511、某蒸汽動(dòng)力廠中，鍋爐以質(zhì)流量40t/h向汽輪機(jī)供汽。汽輪機(jī)進(jìn)口處壓力表的讀數(shù)是9.0MPa，蒸汽的焓是3441kJ/kg。汽輪機(jī)出口處真空表的讀數(shù)是730.6mmHg,出口蒸汽的焓是2248kJ/kg,汽輪機(jī)向環(huán)境散熱為6.81×105kJ/h。若當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?60mmHg,求:（1）進(jìn)、出口處蒸汽的絕對(duì)壓力；（2）不計(jì)進(jìn)、出口動(dòng)能差和位能差時(shí)汽輪機(jī)的功率；（3）若進(jìn)、出口處蒸汽的速度分別為70m/s和140m/s時(shí)對(duì)汽輪機(jī)的功率有多大的影響?（4）若汽輪機(jī)進(jìn)、出口的高度差為1.6m時(shí)對(duì)汽輪機(jī)的功率又有多大的影響?12、有一儲(chǔ)氣罐，初始時(shí)內(nèi)部有壓力為p1、溫度為T1質(zhì)量為m的空氣，將其連接到輸氣管道進(jìn)行充氣。已知輸氣管內(nèi)氣體的狀態(tài)始終保持穩(wěn)定，其焓為h，若經(jīng)過τ時(shí)間的充氣后，儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體的質(zhì)量為m'，比熱力學(xué)能為u'，如忽略充氣過程中氣體的宏觀動(dòng)能和位能的影響，而且儲(chǔ)氣罐及管道等都是剛性絕熱的，試導(dǎo)出u'與h的關(guān)系式。13、剛性絕熱氣缸被一良好導(dǎo)熱無摩擦的活塞分成兩部分，起先活塞內(nèi)銷釘固定位置，其一側(cè)為0.5kg，0.4MPa和30℃的某理想氣體，另一側(cè)為0.5kg，0.12MPa，30℃的同種氣體。拔走銷釘，活塞自由移動(dòng)，最后兩側(cè)達(dá)到平衡，若氣體比熱容可取定值，求（1）平衡時(shí)兩側(cè)的溫度為多少？（2）平衡時(shí)兩側(cè)壓力為多少？14、空氣在容積為0.5m3的容器中，從27℃被加熱到327℃，設(shè)加熱前空氣壓力為0.6MPa，求加熱量：（1）

按定值比熱進(jìn)行計(jì)算；（2）按平均比熱表進(jìn)行計(jì)算。15、某鍋爐每小時(shí)生產(chǎn)10000kg的蒸汽，蒸汽的表壓力為=1.9MPa、溫度為=350℃。設(shè)鍋爐給水的溫度為=40℃，鍋爐的效率，煤的發(fā)熱量（熱值）為=2.97×104kJ/kg。求每小時(shí)鍋爐的煤耗量是多少？已知汽鍋內(nèi)水的加熱和汽化、以及蒸汽的過熱都在定壓下進(jìn)行。鍋爐效率的定義為：=水和蒸汽所吸收的熱量/燃料燃燒時(shí)所發(fā)生的熱量,未被水和蒸汽所吸收的熱量是鍋爐的熱損失，其中主要是煙囪出口處排煙所帶走的熱量。16、甲烷CH4的初始狀態(tài)為p1=4.8MPa、T1=393K，定壓冷卻到T2=283K。試計(jì)算1kmol甲烷的熱力學(xué)能和焓的變化量以及過程中對(duì)外放出的熱量。在此溫度范圍內(nèi)甲烷的比熱容可近似地作為定值，cp=2.227kJ/(kg·K)。17、如圖所示的氣缸，其內(nèi)充以空氣。氣缸截面積A=100cm2，活塞距底面高度H=10cm。活塞及其上重物的總重量Gi=195kg。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫0=771mmHg，環(huán)境溫度t0=27℃。若當(dāng)氣缸內(nèi)氣體與外界處于熱力平衡時(shí)，把活塞重物取去100kg，活塞將突然上升，最后重新達(dá)到熱力平衡。假定活塞和氣缸壁之間無摩擦，氣體可以通過氣缸壁和外界充分換熱，試求活塞上升的距離和氣體的換熱量。HH18、如圖3.4所示，已知?dú)飧變?nèi)氣體p1=2×105Pa，彈簧剛度k=40kN/m，活塞直徑D=0.4m，活塞重可忽略不計(jì)，而且活塞與缸壁間無摩擦。大氣壓力p2=5×105Pa。求該過程彈簧的位移及氣體作的膨脹功。19、一個(gè)裝有2kg工質(zhì)的閉口系經(jīng)歷如下過程：過程中系統(tǒng)散熱25kJ，外界對(duì)系統(tǒng)做功100kJ，比熱力學(xué)能減少15kJ/kg，并且整個(gè)系統(tǒng)被舉高1000m。試確定過程中系統(tǒng)動(dòng)能的變化。20、氣缸內(nèi)的氣體由容積0.4立方米壓縮到0.1立方米，其內(nèi)部壓力和容積的關(guān)系p＝0.3V＋0.04，試求：

①氣缸作功量

②若活塞與氣缸間的摩擦力為1kN，活塞面積為O.2平方米時(shí)，實(shí)際耗功為多少？21、若氣缸中的氣體進(jìn)行膨脹由V1膨脹到V2，活塞外面是大氣，大氣壓力為pO，問工質(zhì)膨脹所作的功中有多少是對(duì)外作的有用功22、如圖所示，一剛性活塞，一端受熱，其他部分絕熱，內(nèi)有一不透熱的活塞，活塞與缸壁間無摩擦?，F(xiàn)自容器一端傳熱，Q＝20kJ，由于活塞移動(dòng)對(duì)B作功10kJ求：

（1）B中氣體的熱力學(xué)變化；

（2）A和B總的熱力學(xué)能變化；23、由生物力學(xué)測(cè)定可知，一個(gè)人在靜止時(shí)向環(huán)境的散熱率為40OkJ/h。在一個(gè)容納2000人的禮堂里，由于空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障，求：

（1）故障后20min內(nèi)，禮堂中空氣的熱力學(xué)能增加量；

（2）假定禮堂和環(huán)境無熱量交換，將禮堂和所有的人取為熱力系，該系統(tǒng)熱力學(xué)能變化多少？應(yīng)如何解釋禮堂中的空氣溫度的升高？24、用水銀壓力計(jì)測(cè)量容器中氣體的壓力，在水銀柱上加一段水，若水柱高1020mm,水銀柱高900mm。當(dāng)時(shí)大氣壓力計(jì)上水銀柱高的讀數(shù)是755mm。求容器中氣體的壓力（用Pa表示）。25、容器中的真空度為Pva=600mmHg，氣壓計(jì)上水銀柱高度是755mm，求容器中氣體的絕對(duì)壓力（用Pa表示）。如果容器中的絕對(duì)壓力不變，而氣壓計(jì)上水銀柱高度為770mm，求此時(shí)真空表的讀數(shù)（以mmHg表示）.26、用斜管壓力計(jì)測(cè)量鍋爐煙道氣的真空度（圖1-1），管子傾斜角α=30°，壓力計(jì)中使用密度ρ=0.8g/cm3的煤油，斜管中液柱長(zhǎng)l=200mm，當(dāng)?shù)卮髿鈮簆b=745mmHg。求煙氣的真空度（mmH2O）及絕對(duì)壓力（Pa）。27、用華氏溫度計(jì)和攝氏溫度計(jì)測(cè)量同一物體的溫度，什么時(shí)候兩溫度計(jì)的讀數(shù)相同?28、設(shè)一新溫標(biāo)，用符號(hào)表示溫度單位（它的絕對(duì)溫標(biāo)是用表示溫度單位），規(guī)定純水的冰點(diǎn)和汽點(diǎn)100和1000。試求：（1）該新溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系；（2）若該溫標(biāo)的絕對(duì)零度與熱力學(xué)溫標(biāo)零度相同，則該溫標(biāo)讀數(shù)為0時(shí)，其絕對(duì)溫標(biāo)讀數(shù)是多少？29、直徑為1m的球形剛性容器，抽氣后真空度為752.5mmHg，若當(dāng)大氣為0.101MP，求(1)容器內(nèi)絕對(duì)壓力為多少Pa；（2）容器表面受力多少牛頓？30、用U型壓力計(jì)測(cè)量容器中氣體的壓力，在水銀柱上加一段水，測(cè)得水柱高1020mm，水銀柱高900mm，如圖1-1所示，若當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?55mmHg，求容器中氣體的壓力為多少M(fèi)Pa？31、容器中的真空度為600，氣壓計(jì)上水銀柱高度為755mm，求容器中的絕對(duì)壓力（以表示）。如果容器中的絕對(duì)壓力不變，而氣壓計(jì)上水銀柱高度為=770mm，求此時(shí)真空表上的讀書（以表示）是多少？32、某容器被一剛性壁分成兩部分，在容器的不同部位安裝有壓力計(jì)，如圖所示，設(shè)大氣壓力為97kPa及容器兩部分內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力。

（1）壓力表B，表C的讀數(shù)分別為75kPa，0.11MPa，試確定壓力表A上的讀數(shù)，

（2）若表C為真空計(jì)，讀數(shù)為24kPa，壓力表B的讀數(shù)為36kPa，試問表A是什么表？讀數(shù)是多少？

33、定義一種新的線性溫度標(biāo)尺--牛頓溫標(biāo)（單位為牛頓度，符號(hào)為），水的冰點(diǎn)和汽點(diǎn)分別是100和200。

（1）試導(dǎo)出牛頓溫標(biāo)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系式。

（2）熱力學(xué)溫度為0K時(shí)，牛頓溫度是多少？

第三章氣體的熱力過程一、選擇題1、熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的唯一途徑是通過工質(zhì)的（）A膨脹B壓縮C凝結(jié)D加熱2、生產(chǎn)增壓比相同、質(zhì)量相同的同種壓縮氣體，余隙容積變大對(duì)活塞式壓氣機(jī)所消耗的比功的影響（）。A增大B.減小C.不變3、已知CO2和N2的壓力及溫度均相同，則他們的體積比（）A.B.C.4、經(jīng)歷一不可逆循環(huán)過程，系統(tǒng)的熵（）A.增大B.減小C.不變D.可能增大，也可能減小5、在水蒸氣定壓汽化過程中，工質(zhì)的溫度沒有變化，這時(shí)工質(zhì)的熱力學(xué)能（）A.增大B.減小C.不變D.可能增大6、空氣中水蒸汽所處的狀態(tài)（）A.可以是飽和狀態(tài)，也可以是過熱蒸汽狀態(tài)B.可能是飽和狀態(tài)C.即不是飽和狀態(tài)，也不是過熱蒸汽狀態(tài)D.只能是過熱蒸汽狀態(tài)7、能量方程適用于（）A.只要是穩(wěn)定流動(dòng)，不管是否為可逆過程B.非穩(wěn)定流動(dòng)，可逆過程C.非穩(wěn)定流動(dòng)，不可逆過程D.任意流動(dòng)，任意過程8、恒溫?zé)嵩礈囟葹門1恒溫冷源溫度T2，環(huán)境溫度為T0，熱源提供熱量中的有效能為（）A.熱量減去中的無效能B.卡諾循環(huán)熱效率乘以C.D.９．理想氣體可逆定溫過程的特點(diǎn)是()A.q=0 B.Wt=WC.Wt>W D.Wt<W１０．把同樣數(shù)量的氣體由同一初態(tài)壓縮到相同的終壓，經(jīng)()過程氣體終溫最高。A.絕熱壓縮 B.定溫壓縮 C.多變壓縮 D.多級(jí)壓縮１１．理想氣體的是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。()A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與焓C.溫度與熵D.熱力學(xué)能與焓１２.已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特性為()A.定壓B.定溫C.定體D.絕熱１３.閉口系內(nèi)的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)不可逆過程，吸熱5KJ，對(duì)外作功10KJ，則()A.該過程的熵產(chǎn)大于零 B.該過程的熵流大于零C.理想氣體的熵增加 D.理想氣體的熱力學(xué)能增加E.理想氣體的溫度升高１４.公式，適用于()A.任意工質(zhì)的可逆過程 B.理想氣體的任意過程C.理想氣體的可逆過程 D.任意氣體的可逆過程E.理想氣體的準(zhǔn)平衡過程１５.單位物量的理想氣體的熱容與_____有關(guān)。()A.溫度B.壓力C.氣體種類D.物量單位E.過程性質(zhì)１６.水蒸汽h－s圖上的定壓線()A.在濕蒸汽區(qū)為直線B.在過熱蒸汽區(qū)為直線C.在濕蒸汽區(qū)為曲線D.在過熱蒸汽區(qū)為曲線E.在濕蒸汽區(qū)和過熱蒸汽區(qū)是斜率不同的直線17.理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，前后穩(wěn)定截面上的_____相等。A.壓力B.溫度C.比體積D.焓E.熵１８.從理論上分析，活塞式壓氣機(jī)壓縮空氣的過程可以有_____過程。()A.定壓B.定體C.定溫D.絕熱E.多變二、判斷正誤1、多變過程即任意過程（）。2、在相同溫度的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的卡諾循環(huán)效率最高，其他循環(huán)的效率都小于卡諾循環(huán)的效率（）。3、溫度越高熱力系所具有的熱量越多（）。4、在T—s圖上，理想氣體的定容線比定壓線陡。()5、可逆絕熱過程即等熵過程；反之，等熵過程必為可逆絕熱過程。()6、環(huán)境溫度恒定，若放置在恒溫環(huán)境中的壓力容器的壓力表讀數(shù)也不變，則說明容器中所裝工質(zhì)的質(zhì)量也不變。()7、定壓過程的熱量只適用于理想氣體而不適用于實(shí)際氣體。()8、壓縮空氣制冷裝置循環(huán)的制冷系統(tǒng)制冷系數(shù)越大，其制冷量越大。()9.定容過程既無膨脹（或壓縮）功的過程（）10.絕熱過程即定熵過程（）11.多變過程即任意過程（）三、填空1、某熱機(jī)每完成一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)由高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，向低溫?zé)嵩捶艧?200kJ，在壓縮過程中工質(zhì)得到外功650kJ，則膨脹過程中工質(zhì)所作的功____________kJ。2、某理想氣體從P1=10bar，V1=0.4m3可逆定溫膨脹到V2=0.8m3,氣體對(duì)外所做的膨脹功為__________J3、在環(huán)境溫度為300K的條件下，一可逆機(jī)工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩矗?000K，400K）之間，吸熱200kJ，其中可用能為__________kJ4、已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.2Mpa，壓力容器中被測(cè)工質(zhì)的壓力為0.1Mpa，，此時(shí)該工質(zhì)壓力的測(cè)量應(yīng)選用__________。（真空計(jì)或壓力表）測(cè)壓計(jì)。5、高壓氣流，當(dāng)通過噴管時(shí)，氣體速度得到提升，同時(shí)伴隨著壓力的__________。（升高還是降低）6、工作于927℃和300℃之間的卡諾機(jī)，它的熱效率為____________。7、單位質(zhì)量的空氣從100℃定壓加熱到600℃時(shí)的吸熱量為___________。kJ/kg(空氣比定壓熱容8.已知理想氣體的比熱v隨溫度的升高而增大，當(dāng)t2>t1時(shí)，的大小關(guān)系為_______。9.已知1kg理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學(xué)能的變化量可求出為Δu=_____。10.定值比熱容為cn的多變過程，初溫為t1,終溫為t2，其熵變量Δs=_____11.氣體常數(shù)Rg與氣體種類_____關(guān)，與狀態(tài)_____關(guān)。通用氣體常數(shù)R與氣體種類______關(guān)，與狀態(tài)_____關(guān)。在SI制中R的數(shù)值是_____，單位是______。12.質(zhì)量熱容c，摩爾熱容Cm與容積熱容C'之間的換算關(guān)系為_________。13.理想氣體的及與氣體種類______關(guān)，與溫度_________關(guān)。它們的差值與氣體種類_______關(guān)，與溫度_______關(guān)。它們的比值與氣體種類_________關(guān)，與溫度_______關(guān)。14.對(duì)于理想氣體，dU＝CvdT，dh=CpdT。它們的適用條件分別是________。15.氮?dú)饨?jīng)定壓加熱過程從67℃升到237℃。用定值比熱容計(jì)算其熱力學(xué)能約變化為________，吸熱量為________。接著又經(jīng)定容過程降到27℃，其焓變化為______，放熱量為_______。？四.簡(jiǎn)答題1.

分析氣體的熱力過程要解決哪些問題？用什么方法解決？試以理想氣體的定溫過程為例說明之。2.

在定容過程和定壓過程中，氣體的熱量可根據(jù)過程中氣體的比熱容乘以溫差來計(jì)算。定溫過程氣體的溫度不變，在定溫過程中是否需對(duì)氣體加入熱量？如果加入的話應(yīng)如何計(jì)算？3.

過程熱量和過程功都是過程量，都和過程的途徑有關(guān)。由定溫過程熱量公式可見，只要狀態(tài)參數(shù)、和確定了，的數(shù)值也確定了，是否與途徑無關(guān)？4.在閉口熱力系的定容過程中，外界對(duì)系統(tǒng)施以攪拌功，問這時(shí)是否成立？5.絕熱過程的過程功W和技術(shù)功W1的計(jì)算式，是否只限于理想氣體？是否只限于可逆絕熱過程？為什么？6.如圖３－１：試證明：q1-2-3>≠q1-4-3。途中1-2、4-3為定容過程，1-4、2-3為定壓過程。7.如圖３-２所示。今有兩個(gè)任意過程a-b及a-c，b、c在同一條絕熱線上，試問與哪個(gè)大？若b、c在同一條定溫線上，結(jié)果又如何？8.在T-s圖上如何表示絕熱過程的技術(shù)功和膨脹功？9.在p-v圖和T-s圖上如何判斷過程中、、、的正負(fù)？10．能量方程q=△u+w和的適用條件有何不同?五.計(jì)算題1.m=1.5kg空氣按可逆定溫過程由初態(tài)T1=328K,P1=0.25×106Pa變化到終態(tài)P2=0.15×106Pa，空氣的Rr=0.287KJ/(kg·k)，試求此定溫過程的Q、W、△U、△H。4-1有2.3千克的CO，初態(tài)T1=477K，P1=0.32MPa，經(jīng)可逆定容加熱，終溫T2=600K，CO為理想氣體，求，，，過程功及過程熱量。（1）設(shè)比熱容為定值；（2）變值熱容，按氣體性質(zhì)表。2.甲烷CH4的初始狀態(tài)，T1=393K,經(jīng)可逆定壓冷卻對(duì)外放出熱量，試確定其終溫及的熱力學(xué)能變化量、焓變化量。設(shè)甲烷的比熱容近似為定值，。3.試由和導(dǎo)出理想氣體進(jìn)行可逆絕熱過程時(shí)過程功和技術(shù)功的計(jì)算式。4.氧氣由,被壓縮到,試計(jì)算壓縮1kg氧氣消耗的技術(shù)功：（1）按定溫壓縮；（2）按絕熱壓縮，設(shè)為定值比熱容；（3）將它們表示在P-V圖和T-S圖上，試比較兩種情況技術(shù)功大小。5.同上題，若比熱容為變值，試按氣體熱力性質(zhì)表計(jì)算絕熱壓縮1kg氧氣消耗的技術(shù)功6.3千克空氣，絕熱膨脹到。設(shè)比熱容為定值，絕熱指數(shù)K=1.4，求（1）終態(tài)參數(shù)T2和V2；（2）過程功和技術(shù)功；（3）。7.同上題,考慮變值比熱容，按空氣熱力性質(zhì)表進(jìn)行計(jì)算。8.若已知空氣P1=0.5MPa，T1=1000K，按定熵過程(1)變化到T2=500K確定P2；(2)變化到P2=0.1MPa確定T2，由空氣真實(shí)熱容確定：將計(jì)算結(jié)果與利用氣體性質(zhì)表求出的值作一比較。9.某氣缸中空氣初始參數(shù)，進(jìn)行了一個(gè)可逆多變過程，終態(tài)空氣的氣體常數(shù)，分別按下列兩種方法計(jì)算，試判斷空氣該過程是放熱還是吸熱？（1）按定值熱容，（2）比熱容是溫度的線性函數(shù)10.—體積為0.15m3的氣罐，內(nèi)裝有的氧氣，今對(duì)氧氣加熱，其溫度、壓力都將升高，罐上裝有壓力控制閥，當(dāng)壓力超過0.7MPa時(shí)閥門將自動(dòng)打開，放走部分氧氣，使罐中維持最大壓力為0.7MPa。問當(dāng)罐中氧氣溫度為285℃時(shí)，對(duì)罐內(nèi)氧氣共加入多少熱量？設(shè)氧氣的比熱容為定值，,11.某理想氣體在T-S圖上的四種過程如圖3-3所示。試在P-V圖上畫出相應(yīng)的四個(gè)過程并對(duì)每個(gè)過程說明n的范圍。是吸熱還是放熱，是膨脹還是壓縮過程？12.試滿足以下要求的多變過程在P-V和T-S圖上表示出來（先標(biāo)出四個(gè)基本熱力方程）；（1）工質(zhì)膨脹，且放熱；（2）工質(zhì)壓縮，放熱，且升溫；（3）工質(zhì)壓縮，吸熱，且升溫；（4）工質(zhì)壓縮，降溫，且降壓；（5）工質(zhì)放熱，降溫，且升壓；（6）工質(zhì)膨脹，且升壓；13.有1kg空氣，初始狀態(tài)為p1=0.5Mpa,t1=，（1）絕熱膨脹到；（2）定溫膨脹到；（3）多變膨脹到；多變指數(shù)n=1.2。試將各過程在P-V圖上T-S圖上畫出，并計(jì)算，設(shè)過程可逆，且比熱容為定值，14.試證明理想氣體在T-S圖上任意兩條定壓線（或定容線）之間的水平距離相等，見圖3-4，即求證：15.1mol理想氣體，從狀態(tài)1經(jīng)定壓過程達(dá)狀態(tài)2，再經(jīng)定容過程達(dá)狀態(tài)3，另一途徑為經(jīng)1-3直接達(dá)3（見圖3-5），1-3為直線，已知p1=0.1MPa,T1=300K,V2=3V1,p3=2p2試證明：（1）（2）16.試導(dǎo)出理想氣體定值比熱時(shí)多變過程熵差的計(jì)算式為（a）及(b)并根據(jù)式(a)對(duì)圖3-6中表示出的三種壓縮過程進(jìn)行分析，它們的n是大于，等于，還是小于k？它們各是吸熱，絕熱，還是放熱工程？17.汽缸活塞系統(tǒng)的缸壁和活塞均為剛性絕熱材料制成如圖3-7，A為N2，B為O2，兩側(cè)溫度，壓力，體積均相同：活塞可在汽缸中無摩擦地自由運(yùn)動(dòng)。A側(cè)的電加熱器通電后緩緩地對(duì)N2加熱，直到，設(shè)O2和N2均為理想氣體，按定值比熱容計(jì)算：（1）和；（2）；（3）和（A側(cè)N2對(duì)B側(cè)O2作出的過程功）；（4）和；（5）在P-V圖及T-S圖上定性的表示A，B兩側(cè)氣體所進(jìn)行的過程；（6）A側(cè)進(jìn)行的是否是多變過程，為什么？18.空氣裝在如圖3-8所示的絕熱剛性汽缸活塞裝置內(nèi)，汽缸中間有一塊帶有小孔的絕熱隔板，兩活塞聯(lián)動(dòng)，故活塞移動(dòng)時(shí)裝置內(nèi)總體積不變。設(shè)活塞移動(dòng)時(shí)外界機(jī)器對(duì)系統(tǒng)作功40KJ，活塞遇隔板靜止后，系統(tǒng)恢復(fù)平衡。已知初始狀態(tài)：,空氣總質(zhì)量m=2kg。設(shè)比熱容為定值，求：（1）終態(tài)空氣的溫度T2和壓力P2；（2）系統(tǒng)的熵變，是定熵過程嗎？（3）在T-S圖上畫出該過程。19.有一孤立系統(tǒng)由帶有隔板的汽缸組成，隔板將汽缸兩部分如圖3-9，一側(cè)裝有理想氣體氦，氣體常數(shù),比熱容，另一側(cè)完全真空，內(nèi)裝有一彈簧，彈性系數(shù),彈簧的自由長(zhǎng)度為0.3m，彈性力F=kx，x表示伸長(zhǎng)或壓縮的長(zhǎng)度，初始位置如圖所示。初態(tài),，，開始時(shí)隔板由銷子固定，現(xiàn)拔去銷子，則氣體和彈簧達(dá)到新的力平衡。假定不計(jì)隔板質(zhì)量，隔板也是絕熱的，面積且不計(jì)摩擦阻力。求：（1）力平衡時(shí)氣體的壓力P2溫度T2；（2）狀態(tài)變化前后氣體的熵變，是否是定熵過程？試在T-S圖上畫出該過程。20.有一垂直汽缸截面積A=6450mm2，內(nèi)置一活塞重100N，通過管道閥門與氣源相通。如圖3-10，起初活塞在汽缸底部，打開閥門空氣緩緩流入，當(dāng)活塞上移至L=0.6m時(shí)閥門關(guān)閉，這時(shí)汽缸內(nèi)空氣溫度為30℃，已知輸氣管中空氣參數(shù)保持一定。PL=0.15MPa,tL=90℃,活塞與缸壁間無摩擦損失，大氣壓力，求：（1）活塞上升過程中汽缸內(nèi)氣體的壓力P；（2）對(duì)外作出的功W；（3）過程中氣體對(duì)外作出的有用功WU；（4）吸熱量Q。已知,21.容器A中裝有0.2kg的一氧化碳CO，壓力，溫度為0.07MPa，77℃。容器B中裝有0.8kg壓力溫度為0.12MPa,27℃的CO見圖3-11。A和B均為透熱壁面，它們之間經(jīng)管道和閥門相通，現(xiàn)打開閥門，CO氣體由B流向A，如果壓力平衡時(shí)溫度同為t2=42℃,設(shè)CO為理想氣體,過程中平均比熱容。求：（1）平衡時(shí)終壓P2；（2）吸熱量Q。22.有一剛性絕熱容器被絕熱隔板一分為二，如圖3－12所示，A中裝有0.7Mpa,65℃的氧氣，B為真空。打開安裝在隔板上的閥門，氧氣自A流向B，兩側(cè)壓力相同時(shí)關(guān)閉閥門。（1）終壓P2和兩側(cè)終溫,；（2）過程前后氧氣的熵變，設(shè)氧氣的23.大容器內(nèi)水蒸氣,其比焓，通過閥門與氣輪機(jī)連接，汽輪機(jī)排氣流入的小容器，如圖3-13所示。初始時(shí)小容器內(nèi)真空打開閥門向小容器充入蒸氣直到終壓終溫分別為,后關(guān)閉閥門，這時(shí),充氣過程為絕熱過程，汽輪機(jī)中也是絕熱膨脹，且不計(jì)動(dòng)能差，位能差的影響，設(shè)大容器內(nèi)蒸氣參數(shù)保持不變，充氣過程終態(tài)透平和連接管道內(nèi)蒸氣質(zhì)量可不計(jì)。求：（1）透平做出的功；（2）移走汽輪機(jī)，蒸氣直接充入小容器，問當(dāng)小容器內(nèi)蒸氣壓力為1.5Mpa時(shí)終溫是否為400℃24.空氣瓶?jī)?nèi)裝有,的高壓空氣，可驅(qū)動(dòng)一臺(tái)小型渦輪機(jī)，用作發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)裝置，如圖3-14所示。要求渦輪機(jī)能產(chǎn)生5kW的平均輸出功率，并持續(xù)半分鐘而瓶?jī)?nèi)空氣壓力不得低于0.3Mpa。設(shè)渦輪機(jī)中進(jìn)行的是可逆絕熱膨脹過程，渦輪機(jī)出口排氣壓力保持一定?？諝馄渴墙^熱的。不計(jì)算管路和閥門的摩阻損失。問空氣瓶的體積V至少要多大？25.絕熱剛性容器內(nèi)有一絕熱的不計(jì)重量的自由活塞，初態(tài)活塞在容器底部，A中裝有的氮?dú)猓w積，見圖3-15。打開閥門，N2緩緩充入，活塞上升到壓力平衡的位置，此時(shí)然后關(guān)閉閥門。輸氣管中N2參數(shù)保持一定，為。求：（1）終溫；A的體積；及充入的氮?dú)赓|(zhì)量。26.的剛性容器中裝有0.64Mpa,48℃的N2，容器上方的閥門設(shè)計(jì)成使N2以固定的質(zhì)量流率排出，，見圖3-16，已知熱流量，且保持恒定，設(shè)N2按理想氣體定值比熱容，,求：（1）10分鐘后容器內(nèi)N2的溫度T2和壓力P2；（2）預(yù)期容器內(nèi)空氣溫度達(dá)120℃需要幾分鐘？27.的剛性容器中裝有的CO2，輸氣管道中流的是N2參數(shù)保持一定，，如圖3-17所示，打開閥門充入，直到容器中CO2和N2的混合物壓力達(dá)時(shí)關(guān)閉閥門。整個(gè)充氣過程絕熱。求容器內(nèi)混合物終溫,和質(zhì)量，按定值比熱容計(jì)算，,,28、1kmol的理想氣體從初態(tài)p1=500kPa、T1=340K，可逆絕熱膨脹到原來容積的2倍。設(shè)氣體,。試確定氣體的終態(tài)溫度，對(duì)外所做的功及熵的、變化量29、一封閉熱力系在狀態(tài)變化過程中放熱10kJ，并作出25kJ的功，然后對(duì)熱力系加熱15kJ使其恢復(fù)初態(tài)。試問恢復(fù)過程中熱力系是否作功？其值為多少？30、單位質(zhì)量的空氣，初始狀態(tài)為p1=0.5Mpa，t1=500℃（1）絕熱膨脹到P2=0.1Mpa（2）定溫膨脹到P2=0.1Mpa（3）多變膨脹到P2=0.1Mpa，多變指數(shù)n=1.2。試將各過程畫在p-v圖和T-s圖上，并計(jì)算。設(shè)過程可逆，且比熱容)，31、水蒸氣郎肯循環(huán)的新蒸汽壓力為100bar，排氣壓力為0.04bar，新蒸汽溫度為350℃，蒸汽輪機(jī)的內(nèi)效率為0.8，對(duì)于1kg工質(zhì)求：１）理論循環(huán)中汽輪機(jī)和給水泵的技術(shù)功２）理論循環(huán)中吸熱量、放熱量和熱效率３）若考慮汽輪機(jī)內(nèi)的不可逆絕熱過程，忽略泵耗功，求出實(shí)際出口蒸汽的干度、實(shí)際出口焓32.m=2.26kg理想氣體的氣體常數(shù)Rr=430J/(kg·k)，比熱比k=1.35。初溫T1=477K，經(jīng)可逆定體過程后終溫T2=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。33．2kg空氣分別經(jīng)過定溫膨脹和絕熱膨脹的可逆過程，如圖3-18從初態(tài)=9.807bar,=300膨脹到終態(tài)容積為初態(tài)容積的5倍，試計(jì)算不同過程中空氣的終態(tài)。參數(shù)，對(duì)外所做的功和交換的熱量以及過程中內(nèi)能、焓、熵的變化量34.1kg空氣多變過程中吸取41.87kJ的熱量時(shí)，將使其容積增大10倍，壓力降低8倍，求：過程中空氣的內(nèi)能變化量，空氣對(duì)外所做的膨脹功及技術(shù)功。35：一氣缸活塞裝置如圖3-19所示，氣缸及活塞均由理想絕熱材料組成，活塞與氣缸間無摩擦。開始時(shí)活塞將氣缸分為A、B兩個(gè)相等的兩部分，兩部分中各有1kmol的同一種理想氣，其壓力和溫度均為p1=1bar，t1=5℃。若對(duì)A中的氣體緩慢加熱（電熱），使氣體緩慢膨脹，推動(dòng)活塞壓縮B中的氣體，直至A中氣體溫度升高至127℃。試求過程中B氣體吸取的熱量。設(shè)氣體kJ/(kmol·K)，kJ/(kmol·K)。氣缸與活塞的熱容量可以忽略不計(jì)。第四章熱力學(xué)第二定律一、選擇1、在T－s圖上，經(jīng)過同一狀態(tài)點(diǎn)的理想氣體定容過程線與定壓過程線相比，（）過程線更陡一些。A.定容B.定壓C．二者一樣2、某理想氣體經(jīng)歷一個(gè)節(jié)流過程，氣體壓力下降，溫度（）。Ａ．升高Ｂ．下降Ｃ．保持不變3、提高內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)的壓縮比，循環(huán)的熱效率將（）。Ａ．增大Ｂ．減?。茫蛔?、理想氣體從初態(tài)1經(jīng)歷一絕熱壓縮過程到達(dá)終態(tài)2，該過程的熱力學(xué)能變化量為（）Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．5、不可逆機(jī)與可逆機(jī)相比，其熱效率（）Ａ．一定高Ｂ．相等Ｃ．一定低Ｄ．可能高，可能低，也可能相等6、水蒸汽熱力過程熱力學(xué)能變化量△u＝（）Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ7、在定壓加熱燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)中，為達(dá)到提高循環(huán)熱效率的目的，可采用回?zé)峒夹g(shù)來提高工質(zhì)的（）Ａ．循環(huán)最高溫度Ｂ．循環(huán)最低溫度Ｃ．平均吸熱溫度Ｄ．平均放熱溫度8、熱源溫度為1200K，低溫?zé)嵩礈囟葹?00K，環(huán)境溫度為300K，熱源提供熱量1000J中的無效能為（）Ａ．250Ｂ．750Ｃ．300Ｄ．4009.對(duì)濕空氣、保持干球溫度不變的過程，若含濕量增加則為＿＿＿過程A.純加熱B.純冷卻C.絕熱加濕D.加熱加濕

10.一定量的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)不可逆過程，對(duì)外作功15kJ，放熱5kJ，則氣體溫度變化為＿＿＿。

A.升高B.降低C.不變243TS243TSA.RrT1lnB.RrT1lnC.T1△S34D.T1△S2112.電廠熱力設(shè)備中，內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。A.鍋爐B.汽輪機(jī)C.凝汽器D.水泵13.可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關(guān)系為(三章的)A．dh=－vdpB.dh=vdpC.dh=－pdvD.dh=pdv14.水蒸汽動(dòng)力循環(huán)的下列設(shè)備中,有效能損失最大的設(shè)備是()A.鍋爐B.汽輪機(jī)C.凝汽器D.水泵15.活塞式壓氣機(jī)的余隙容積增大使()A.wc增大,ηv減小B.wc不變,ηv減小C.wc不變,ηv不變D.wc減小,ηv減小16.已知燃?xì)廨啓C(jī)理想定壓加熱循環(huán)壓氣機(jī)進(jìn),出口空氣的溫度為T1、T2;燃燒室出口燃?xì)鉁囟葹門3,則其理想循環(huán)熱效率為()A．1－B.1－C.1－D.1－17.卡諾循環(huán)是_____的循環(huán)。A.理想化B.兩個(gè)定壓、兩個(gè)絕熱過程組成C.效率最高D.熱源和冷源熵變相等E.可逆18.絕熱節(jié)流過程中節(jié)流前、后穩(wěn)定截面處的流體()A.焓值增加 B.焓值減少C.熵增加 D.熵減少二、判斷正誤（1）因?yàn)椴豢赡孢^程不可能在T－S圖上表示，所以也不能計(jì)算過程的熵變量。

（）（2）用壓力表可以直接測(cè)出絕對(duì)壓力值。（）

（3）封閉系統(tǒng)中發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)熵必減少。（）

（4）理想氣體cp,cv值與氣體的溫度有關(guān)，則它們的差值也與溫度有關(guān)。()

（5）熱力系統(tǒng)沒有通過邊界與外界交換能量，系統(tǒng)的熱力狀態(tài)也可能變化。（）（6）任意可逆循環(huán)的熱效率都是。()（7）定壓過程的熱量只適用于理想氣體而不適用于實(shí)際氣體。()

（8）實(shí)際蒸汽動(dòng)力裝置與燃?xì)廨啓C(jī)裝置，采用回?zé)岷竺抗锕べ|(zhì)作功量均減少。（)

（9）濕空氣的相對(duì)濕度愈大，其中水蒸氣分壓力也愈大。()

（l0）絕熱節(jié)流的溫度效應(yīng)可用一個(gè)偏導(dǎo)數(shù)來表征，這個(gè)量稱為焦?fàn)枺瓬愤d系數(shù)。它是一個(gè)狀態(tài)的單值函數(shù)。實(shí)際氣體節(jié)流后溫度可能升高、降低或不變。()

11、熱力學(xué)第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆。（)12、孤反對(duì)發(fā)立系的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化。（）13、氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外做功。()14、若容器中氣體的壓力穩(wěn)定不變，則安裝在容器上的壓力表讀數(shù)也不可能有變化。()15、如果從同一始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆、一為不可逆，那么，不可逆途徑的必大于可逆途徑的。（）16、工質(zhì)放熱，溫度一定降低。()17、實(shí)際蒸汽動(dòng)力裝置與燃?xì)廨啓C(jī)裝置，采用回?zé)岷竺抗锕べ|(zhì)做功量均減少。()1８、同溫限間的可逆循環(huán)的熱效率都相等。()19.在任何情況下，向氣體加熱，熵一定增加；氣體放熱，熵總減少。（）

20.增大的過程必為不可逆過程。（）

21.熵減小的過程是不可能實(shí)現(xiàn)的。（）

22.卡諾循環(huán)是理想循環(huán)，一切循環(huán)的熱效率都比卡諾循環(huán)的熱效率低。（）

23.把熱量全部變?yōu)楣κ遣豢赡艿?。（?/p>

24.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài)，則不可逆途徑的△S必大于可逆途徑的△S。（）25.系統(tǒng)工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)可逆定溫過程，由于溫度沒有變化，故該系統(tǒng)工質(zhì)不能與外界交換熱量。（）

26.循環(huán)凈功越大，則循環(huán)的熱效率也越大。（）

27.工質(zhì)完成不可逆過程，其初態(tài)、終態(tài)熵的變化無法計(jì)算。（）28．循環(huán)凈功Wnet愈大則循環(huán)效率愈高；（）29．不可逆循環(huán)的熱效率一定小于可逆循環(huán)的熱效率；（）30．可逆循環(huán)的熱效率都相等，。（）31.熵增大的過程必定為吸熱過程。（）32.熵減小的過程必為放熱過程。（）33.定熵過程必為可逆絕熱過程。（）34.熵增大的過程必為不可逆過程。（）35.使系統(tǒng)熵增大的過程必為不可逆過程。（）36．熵產(chǎn)的過程必為不可逆過程。（）37.不可逆過程的熵變無法計(jì)算。（）三、填空1.已知某理想氣體的平均摩爾比熱，，則＿＿＿，＿＿＿。

2.絕熱容器中間用隔板分開，兩側(cè)分別有1kgN2和O2.其P1，T1相同，若將隔板抽出，則混合前后的溫度和熵有T2＿＿＿T1，S1＿＿＿S2

3.卡諾機(jī)A工作在927℃和T的兩個(gè)熱源間，卡諾機(jī)B作在T和27℃的兩個(gè)熱源間。當(dāng)此兩個(gè)熱機(jī)的熱效率相等時(shí)，T熱源的溫度T＝＿＿＿K。4提高定容加熱內(nèi)燃機(jī)循環(huán)熱效率主要在于＿＿＿，但受限制5、氧氣定壓比熱容29.538J／（mol·K），從t1=100℃、v1=0.25m3/kg被定壓壓縮到v2=0.15m3/kg，放熱量為＿＿＿＿＿＿＿＿J/kg。6、在理想氣體的絕熱壓縮過程中，初、終參數(shù)壓力與溫度的關(guān)系為＿＿＿＿＿＿。7、工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩矗?000K，500K）間的可逆機(jī)，其熱效率為＿＿＿＿＿＿＿。8、已知氮?dú)庠?00℃時(shí)=29.144J/(mol·K)，則該氣體的定容摩爾熱容=＿J/(mol·K)9、制冷系數(shù)為3的制冷機(jī)，向環(huán)境散熱30kJ,則該制冷機(jī)的制冷量為＿＿＿＿＿＿kJ。10、一穩(wěn)定流動(dòng)開口系，在流動(dòng)過程中從外界吸收熱量20kJ，同時(shí)對(duì)外作出技術(shù)功15kJ，該系統(tǒng)焓值變化為＿＿＿＿＿＿kJ。11.大氣溫度為300K，從溫度為1000K的熱源放出熱量1O0kJ，此熱量的有效能為_________。12.度量能量品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是______，據(jù)此，機(jī)械能的品質(zhì)________熱能的品質(zhì)________；熱量的品質(zhì)_________功的品質(zhì)；高溫?zé)崃康钠焚|(zhì)___________低溫?zé)崃康钠焚|(zhì)。

13.卡諾循環(huán)的熱效率＝___________；卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)＝________。

14.任意可逆循環(huán)的熱效率可用平均溫度表示，其通式為__________。15.對(duì)于理想氣體運(yùn)用于＿＿＿熱力過程；對(duì)實(shí)際氣體適用于＿＿＿熱力過程。

16.熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為1.＿＿＿2.＿＿＿。17.混合氣體由N2和CO2組成，已知N2的質(zhì)量成分為0.72，則混合氣體的平均氣體常數(shù)Rg＝＿＿＿，平均摩爾質(zhì)量M＝＿＿＿。

18.熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為1.＿＿＿2.＿＿＿。

19.冬季取暖，若不采取任何其它措施，室內(nèi)溫度＿＿＿，室內(nèi)相對(duì)濕度＿＿＿。（填增大，減少或不變）。

20.如左圖所示容器被剛性壁分成兩部分。環(huán)境壓力為0.1MPa，壓力表B的讀數(shù)為0.04MPa，真空計(jì)C的讀數(shù)為0.03MPa.則容器兩部分內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力：pl＝＿＿＿，p2=＿＿＿。21.氧氣的平均比定壓熱容，則＿＿＿，＿＿＿。

22.汽輪機(jī)的排汽壓力越低，循環(huán)熱效率越高，但排汽壓力的降低受到了_____的限制。23.壓氣機(jī)增壓比較大時(shí)，為了減少滯脹容積、提高容積效率，除了盡可能減小余隙容積外，通常還采取_____的措施。24.設(shè)有一卡諾熱機(jī)工作于600℃和30℃熱源之間，則卡諾熱機(jī)的效率為_______。25.在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，汽輪機(jī)排汽壓力的降低受_______溫度的限制。26.燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加熱循環(huán)的_______是決定循環(huán)熱效率的唯一的條件。四.簡(jiǎn)答題1.準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有何共同處?有何區(qū)別?有何聯(lián)系?

2.壓氣機(jī)高壓比時(shí)為什么采用多級(jí)壓縮中間冷卻方式？。

3、一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是18％，燃?xì)鉁囟葹?50℃，周圍環(huán)境溫度為25℃，這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作有沒有違反熱力學(xué)第二定律？

4、兩個(gè)絕熱噴嘴，效率均為95％，噴嘴入口處氮?dú)獾膲毫鶠?MPa，入口速度均可忽略，都膨脹到200kPa，每個(gè)噴嘴的氮?dú)獾馁|(zhì)量流率是相同的，但是噴嘴A的進(jìn)口溫度為300℃，噴嘴B的進(jìn)口溫度為400℃。以熱力學(xué)角度著哪個(gè)噴嘴過程更好？證明并解釋你的結(jié)論。

5.熱力學(xué)第二定律能否表達(dá)為：“機(jī)械能可以全部變?yōu)闊崮?，而熱能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能?！边@種說法有什么不妥當(dāng)?6.自發(fā)過程是不可逆過程，非自發(fā)過程必為可逆過程，這一說法是否正確？7.請(qǐng)給“不可逆過程”一個(gè)恰當(dāng)?shù)亩x。熱力過程中有哪幾種不可逆因素？8.試證明熱力學(xué)第二定律各種說法的等效性：若克勞修斯說法不成立，則開爾文說也不成立。9.循環(huán)熱效率公式和是否完全相同？各適用于哪些場(chǎng)合？10.與大氣溫度相同的壓縮空氣可以膨脹做功，這一事實(shí)是否違反了熱力學(xué)第二定律？11.如果從同一初始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則，，是否正確？12.不可逆絕熱膨脹的終態(tài)熵大于初態(tài)熵，S2>S1，不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵小于初態(tài)熵S2<S1?13.工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)有？14.

從點(diǎn)a開始有兩個(gè)可逆過程如圖4-1：定容過程a-b和定壓過程a-c，b、c兩點(diǎn)在同一條絕熱線上，問哪個(gè)大？并在T-s上表示過程a-b、a-c及、。15.

某種理想氣體由同一初態(tài)經(jīng)可逆絕熱壓縮和不可逆絕熱壓縮兩種過程將氣體壓縮到相同的終壓，在p-v圖和T-s圖上畫出兩過程，并在T-s圖上畫出兩過程的技術(shù)功及不可逆過程的用損失。16.

對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng)，其內(nèi)部若進(jìn)行了可逆過程則孤立系統(tǒng)的總能不變，總熵不變總火用也不變？五、計(jì)算１、活塞式內(nèi)燃機(jī)的定容加熱理想循環(huán)，工質(zhì)為空氣可視為理想氣體，=1.005kJ/（kg·k）Ｋ=1.4。若循環(huán)壓縮比ε=9，壓縮沖程的初始狀態(tài)為100kPa，27℃,吸熱量為920kJ/kg。試求（1）各個(gè)過程終了時(shí)的壓力和溫度；（2）循環(huán)熱效率。２、空氣初態(tài)為Ｐ1=0.1MPa、t1=20℃，經(jīng)過二級(jí)活塞式壓氣機(jī)后，壓力提高到4.9MPa，假定各級(jí)壓縮過程的多變指數(shù)n=1.3。試求：（1）以耗功最小為前提的各級(jí)壓比；（2）生產(chǎn)1kg壓縮空氣理論上消耗的功；（3）各級(jí)氣缸的出口溫度；（4）若采用單級(jí)壓縮，壓氣機(jī)消耗的功及出口溫度。(Rg=0.287kJ/（kg·k）)３、某卡諾熱機(jī)每分鐘從500℃的熱源吸熱5000kJ,向30℃的環(huán)境放熱.試求:１）該循環(huán)的熱效率２）該循環(huán)的放熱量３）該卡諾機(jī)輸出的功率４）若熱源溫度為800℃,工質(zhì)的吸熱溫度為500℃,吸熱量不變,由溫差傳熱而引起該系統(tǒng)的熵變量為多少?做功能力損失多少?4.利用向卡諾機(jī)作為熱泵向房間供暖，設(shè)室外溫度為-5℃，室內(nèi)溫度保持20℃，要求每小時(shí)向室內(nèi)供熱，試問：（1）每小時(shí)從室外吸多少熱量？（2）此循環(huán)的供暖系數(shù)多大？（3）熱泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，設(shè)電機(jī)效率為95%，求電機(jī)功率多大？（4）如果直接用電爐取暖，問每小時(shí)耗電幾度？5.設(shè)有一由兩個(gè)定溫過程和兩個(gè)定壓過程組成的熱力循環(huán)，如圖4-4所示工質(zhì)加熱前的狀態(tài)為，定壓加熱到，再在定溫下每千克共質(zhì)吸入400kJ的熱量。試分別計(jì)算不采用回?zé)岷筒捎脴O限回?zé)岷笱h(huán)熱效率，并比較它們的大小。設(shè)工質(zhì)的比熱容為定植6.試證明：同一種工質(zhì)在參數(shù)坐標(biāo)上（例如P-V圖上）的兩條可逆絕熱線不可能相交（提示：如果相交的話，將違反熱力學(xué)第二定律）。7設(shè)有1kmol和某種理想氣體進(jìn)行圖4-5所示循環(huán)1-2-3-1。已知：=1500K，=300K，。設(shè)比熱為定值，取絕熱指數(shù)K=1.4。(1)

求初態(tài)壓力P1；②在T-s圖上畫出該循環(huán)；③求熱效率；④該循環(huán)的放熱很理想，也較高。但熱效率不很高，問原因何在？（提示：算出平均吸熱溫度）.8.如圖4-6所示，在恒溫度熱源，之間工作的熱機(jī)作出的循環(huán)凈功。正好帶動(dòng)工作于TU、T0之間的熱泵，熱泵的供熱量QH用于谷物烘干，已知T1=1000K，TH=360K,,①若熱機(jī)效率，熱泵供暖系數(shù)g=3.5求（1）QH；②設(shè)E和P都以可逆機(jī)代替，求這時(shí)QH；（3）計(jì)算結(jié)果QH>Q1，圖4--6表示冷源中有部分熱量傳入溫度為TU的熱源，此復(fù)合系統(tǒng)并未消耗外界機(jī)械功，將熱量由T0傳給了TU，是否違背第二定律？為什么？9.某熱機(jī)工作于的兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g，試問下列幾種情況能否實(shí)現(xiàn)？是否是可逆循環(huán)？（1），（2），（3）。10.有人設(shè)計(jì)了一臺(tái)熱機(jī)，工質(zhì)分別從溫度為的兩個(gè)高溫?zé)嵩次鼰?，以的環(huán)境為冷源，放熱，問：（1）如要求熱機(jī)作出循環(huán)凈功，該循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)？（2）最大循環(huán)凈功為多少？11.試判別下列幾種情況的熵變是（a）正、（b）負(fù)、（c）可正可負(fù)：(1)閉口系中理想氣體經(jīng)歷一可逆過程，系統(tǒng)與外界交換功量20kJ、熱量-20kJ；(2)閉口系經(jīng)歷一不可逆過程，系統(tǒng)與外界交換功量20kJ、熱量-20kJ；(3)工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)開口系，經(jīng)歷一可逆過程，開口系作功20kJ，換熱-5kJ，工質(zhì)流在進(jìn)出口的熵變；(4)工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)開口系，按不可逆絕熱變化，系統(tǒng)對(duì)外作功10kJ，系統(tǒng)的熵變。12.燃?xì)饨?jīng)過燃?xì)廨啓C(jī)由0.8MPa、420℃絕熱膨脹到0.1MPa、130℃。設(shè)比熱容，，（1）該過程能否實(shí)現(xiàn)？過程是否可逆？（2）若能實(shí)現(xiàn)，計(jì)算1kg燃?xì)庾鞒龅募夹g(shù)功Wt，設(shè)進(jìn)、出口的動(dòng)能差、位能差忽略不計(jì)。13.0.25kg的CO在閉口系統(tǒng)中由,膨脹到,產(chǎn)生膨脹功W=8.0kJ，試計(jì)算過程熱量，并判斷該過程是否可逆。已知環(huán)境溫度，CO的，。14將m=0.36kg的一根金屬棒投入mw=9kg的水中，初始時(shí)金屬棒的溫度Tm.i=1060K，質(zhì)量熱容cm=0.42kJ/(kg.K)，水的初始溫度Tw=295K，質(zhì)量熱容cw=4.187kJ/(kg.K)，求終溫度Tf和金屬棒、水、以及孤立系的熵變。設(shè)容器為絕熱。15.剛性密閉容器中有1kg空氣，初始?jí)毫1=0.1013Mpa，可以通過葉輪攪拌，或由的熱源加熱，或攪拌及加熱聯(lián)合作用，而使空氣溫度由升到。求：（1）聯(lián)合系統(tǒng)下的熵產(chǎn)；（2）系統(tǒng)的最小熵產(chǎn)；（3）系統(tǒng)的最大熵產(chǎn)16.要求將絕熱容器中管道內(nèi)流動(dòng)的空氣由在定壓下加熱到，采用兩種方案：方案Ⅰ，葉輪攪拌容器內(nèi)的粘性流體，通過粘性流體加熱空氣。方案Ⅱ容器中通過的飽和水蒸氣加熱空氣后冷卻為飽和水，可見圖4-7設(shè)兩系統(tǒng)均穩(wěn)態(tài)工作，且不計(jì)動(dòng)能、位能的影響，對(duì)流過1kg空氣分別計(jì)算兩種方案系統(tǒng)的熵產(chǎn)。已知，從熱力學(xué)角度來看哪個(gè)方案更合理？17、、溫度的水，向環(huán)境放熱，溫度降低到，水的比熱，環(huán)境溫度，試確定其熱量和熱量嫵。18.試根據(jù)熵增與熱量嫵的關(guān)系討論對(duì)氣體作：（1）定容加熱、（2）定壓加熱、（3）定溫加熱，哪一種加熱方式比較有利？試比較兩種情況：（1）從相同的初溫出發(fā)；（2）達(dá)到相同的溫度（提示時(shí)間取相同的熱量Q1）19.設(shè)工質(zhì)在1000K的恒溫?zé)嵩春?00K的恒溫冷源間循環(huán)a-b-c-d-a工作，工質(zhì)從熱源吸熱和向冷源放熱都存在50K的溫差。試（1）計(jì)算循環(huán)熱效率；（2）設(shè)體系的最底溫度即環(huán)境溫度，，求熱源供給1000KJ熱量時(shí)，兩處不可逆?zhèn)鳠嵋鸬膿p失，及總損失。20.將100kg溫度為的水與200kg溫度為