第三章 热力学第一定律习题

1、工程热力学第二次小测验(热力学第一定律部分)试卷A专业班级姓名学号成绩一是非题1.公式dh=CpdT仅适用于理想气体的任何可逆过程。()p2. 实际气体绝热自由膨胀后，其内能不变。()3. 气体在吸热过程中，温度一定升高，比容变大。()4. 气体被压缩时一定会放热。()5. 气体吸热一定膨胀作功。()6. 压力和温度一定的输气总管向A,B两个绝热刚性真空容器充入理想气体，充气终了时容器A的压力为6bar，容器的压力为8bar，故容器A内的气体温度将低于容器B内的气体温度。().7. 任何没有体积变化的过程就一定不对外作功。()8. 公式h=/CdT适用于理想气体的一切过程()；适用于实际气体的

2、定压过程()P9. 系统经历一个可逆定温过程时，既然温度没有变化，所以不能与外界交换热量。()10. &q=dh+6w与&q=CpdT-vdp二式均适用于任何工质、任何过程。()二填空题1. 各种能量方程中的最基本形式是()方程，其具体解析形式为()。当方程的应用于系统的循环过程中，可得到()。2. 内能是系统的()参数，也是一个广延量，纯物质的比内能(，)理想气体的比内能()。3. 理想气体经历了一个可逆绝热过程，若忽略不计动能和重力位能变化时，按稳定流动计算，其功量等于()；按闭口系统计算，其功量等于()，两功量之比为()1. 技术功、膨胀功和流动功的关系可用公式()表示，

3、式中技术功的计算式为()，膨胀功的计算式为()，流动净功的计算式为()。2. 理想气体自初温-经绝热过程变化到终温t2,其内能的变化可用公式()计算，理想气体自初温-经定容过程变到终温t2,其焓的变化可用公式()计算。3. 理想气体定温过程，其过程膨胀功()技术功。4. 焓是系统的()参数，对纯物质来说h=f()，对理想气体来说h=g().5. 某封闭系统中，有10kg压力为5bar的理想气体，当它在2bar恒外压作用下，无摩擦的由2m3膨胀为4m3,所作功为()。三选择题1. 判断后选择正确答案()A. 对外作膨胀功，工质一定吸热B. 吸热过程一定升温C. 要使工质升温，只有通过加热方式实现

4、D工质体积膨胀是使热变功的根本途径；2. 开口系统功的计算式w=h2-h1，只适用于进出口动能与位能无明显变化的情况s21A. 不可逆绝热过程B. 理想气体绝热过程C. 可逆与不可逆绝热过程D. 绝热节流过程3.理想气体过程1-2和1-3有共同的初态，若S2=S1，v2=v1，p2=p1，则比较两过程内能变化，可得结论（）A.AU>AUB.AU<AU1O12131213C.AUo=AU=0D.AUo=AU>0121312134. 通常在闭口系统中，焓的物理意义可理解为（）A系统储存的能量B系统作功能力C系统的状态参数D系统的最大作功能量四.简答题1. 下列各式适用于何种条件&

5、amp;q=du+6w&q=qdT+pdv&q=dh-vdp2. 热量和内能有何区别和联系。3. 流动功和过程有无关系4. 开口系统中焓的物理意义？闭口系统中呢？九.计算题1容器内隔板分成两左右部分，左边盛有压力为600Kpa,温度为27°C的空气，右边为真空，其容积为左边的5倍，如果将隔板抽出，空气迅速膨胀充满整个容器，试求最后容器内的压力和温度（假设膨胀是绝热过程）2容积为0.85m3的储气桶由稳定的氮气源充气（p0=2O6bar,t0=26.7C）,桶内充气前参数：P=1.013bar,t=26.7C,当桶内压力达到p2=13bar,t2=26.7C时停止充气，

6、求充气过程储气桶排放的热量（Rc=296.8J/kgK,k=c/c=1.4）n2pv3.已知某双原子气体初态p1=4.61bar,V1=0.21m3/kg，经一多变过程后状态变化到p2=1bar,V2=0.84m3/kg，求该过程的多变指数及每千克气体所作的功，吸收的热量及内能变化。已知c=0.721kJ/kgK,c/c=1.4vpv第二次小测验试卷A一、是非题1. X2.V3.X4.X5.X6.X7.X8.V；V9.X10.X二、填空题1闭口系统能量；Q=AU+W；舟辺二舟5W2. 状态；T,v；T3焓降(C(T-T)；C(T-T)；kp12v12=Jd(pv)4.w二w+w；w=J-vdp

7、；w=Jpdv；tefte5. Au二C(T-T)；Ah=C(T-T)vm21pm216. 等于7. 状态；T,p；T&6x105J三、选择题1.D2.C3.A4.C四、简答题1.5q二du+3w适用于任何工质的一切过程3q二du+pdv适用于任何工质的可逆过程8q二CdT+pdv适用于理想气体的可逆过程和实际气体的定容可逆过程v5q二dh-vdp适用于任何工质的可逆过程2.热力学热量的定义是除功以外，没有物质流的系统与外界传递能量的又一种形式。热量学热量的定义是在温差作用下系统与外界传递的能量。内能是物体内部分子动能与分子位能的总和。热量与内能之间有原则的区别，热量是与过程特性有关的

8、过程量，而内能是取决与热力状态的状态量。而热量一旦通过界面传入（或传出）系统，就变成系统（或外界）储存能的一部分，即内能。3流动功w=Jd（pv）=pv-pv，其数值只取决于控制体进出口界面工质的热力状态,f2211而与过程无关。4. 开口系统中焓表示流动工质向流动前方传递的总能量U+pV+1me2+mgz中取决于热2力状态的那部分能量。如果工质的动能和位能可以忽略，则焓代表随流动工质传递的总能量闭口系统中焓只是一个复合状态参数，没有明确的物理意义。五、计算题1.解：由闭口系统能量方程Q=AU+W由于是绝热自由膨胀，Q=0W二0:也U=0而空气可作为理想气体处理，因此mC(T-T)=0v21即

9、T=T=27+273=300K21由p1v1=p2v2得vvp=fp=ip2v15v+v12112.解：取储气桶为控制体，由开口系统能量方程：6Q=(h+e2+gz)6m(h+e2+gz)6m+6W+dEout2outoutoutin2ininincv系统与外界没有功传递，没有气流流出界面，且忽略动能与位能的变化，因此600=100kPa§W=0,6m=0,dE=dU=d(mu)outcvcvcv6Q=h6m+d(mu)inincvQ+Jminh6m=fd(mu)0inincv01Q+hm=mumuinin2211pV.03x05x0.85而m=-b-h=RT296.8x(273+2

10、6.7)=0.968kgm2=铮=296；X(2；：26.7)=12.423kg2.充气量m=mm=12.4230.968=11.455kgin21RkR由CpC=R，Cp=kC得：Cv=口，Cp=百Q=mu一mu一hm=mCTmCTmCT2211inin2v21v1inp0=12.423x968x(273+26.7)-0.968x968x(273+26.7)-11.455x1.4296.8x(273+26.7)1.4-11.4-11.4-1u-1018.9kJ3.解：多变指数n二ln(p/p)21=ln(v/v)12ln(l/4.6)ln(0.21/0.84)沁1.1R由C二亠得：R二(k-1)C二(1.4-1)x0.721二0.2884kJ/kg-Kvk-1v21pv114.6x105x0.21288.4沁334.95Kpv22R1x105x0.84288.4沁291.2