工程热力学复习题

本文格式为Word版，下载可任意编辑——工程热力学复习题一

一、选择（本大题16分，每题2分）

1.已知当地大气压Pb,压力表读数为Pe,则绝对压力P为（）。（a）P=Pb-Pe（b）P=Pe-Pb（c）P=Pb+Pe2.准静态过程满足以下哪一个条件时为可逆过程（）。（a）做功无压差（b）传热无温差（c）移动无摩擦

3.A点是海平面某点，B点是高原上一点，试问A、B处哪点沸水温度高（）(a)A点（b）B点（c）同样高

4.工质进行了一个吸热、升温、压力下降的多变过程，则多变指数（）(a)0k5.以下（）措施，不能提高蒸汽朗肯循环的热效率。

(a)提高新汽温度（b）提高新汽压力（c）提高乏汽压力

6.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（）

(a)160kJ（b）170kJ（c）180kJ

7.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

七

一、名词解释（本大题15分，每题3分）

1孤立系2正向循环3循环热效率4平衡状态5比容二、判断（本大题10分，每题2分）1、熵增过程即为不可逆过程。()

2、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。()3、闭口绝热系的熵不可能减少。()

4、由于变的，所以水蒸汽

是普遍适用于一切工质的，因此水蒸汽在定压气化时，温度是不

在定压气化时焓变量为0。（）

5、热力系对外放出热量，系统温度一定降低。（）三、简答（本大题25分，每题5分）1、熵增原理的实质

2、画出蒸汽压缩制冷简单循环的T-s图，并用各状态点的焓表示出其制冷系数。3、试写出卡诺循环的组成和循环热效率计算公式。通过此公式得出什么重要结论？4、状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数及过程量有哪些?

5、以1㎏工质为例，分别写出闭口系与稳定滚动的开口系的能量方程，并将可逆过程的膨胀功与技术功在p－v图上表示出来。

四、计算题（本大题50分，第1、2题各15分；第3题20分）

1、容积V=0.5m3的空气初压p1=0.3MPa，初温t1=150℃，经可逆多变膨胀过程到终态p2=0.08MPa，t2=20℃，求：过程中热力学能、焓及熵的变化量.（空气作为理想气体，其比热容可取定值，气体常数

=287J/(kg.K)；

=1005J/(kg.K)）

2、机在1600K和400K两热源之间工作，若每个循环中热机吸热5000kJ，求①此热机每循环所作的净功；②高温热源、低温热源和工质熵的变化；③由两热源和工质组成的孤立系统的熵

变化量。

3、活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩比ε=10，气体在压缩冲程的起点状态是p1=100kPa、t1=35℃。加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定值,且（kg·K），κ=1.4，

求：（1）画出循环的p-v图T-s图；（2）循环的最高温度和最高压力；（3）循环吸热量、循环净功和循环热效率

=1.005kJ/

九

一、名词解释（本大题15分，每题3分）

1绝热节流2马赫数3温度4工质5有效能二、判断（本大题10分，每题2分）１、气体膨胀必然对外做功。()

２、热力系从1状态经历不可逆过程到达状态2，则热力学能的变化

。()

３、在实际的活塞式压气机中存在余隙容积，使得吸气量减少。导致生产同样多的高压气体耗功量减少。（）

４、开口系不可能是绝热系。（）

5、理想气体热力学能仅仅是温度的函数（）三、简答（本大题25分，每题5分）

１、工质进行了一个吸热、升温、压力下降的多变过程，试问其多变指数的范围是什么？并在p-v图和T-s图上将该过程表示出来。

２、试推导出压缩空气制冷循环的制冷系数ε与循环的压比和

的关系？

的函数关系式，并分析ε

３、为什么在热力系中要引用准平衡过程这一概念？

４、以1㎏工质为例，写出闭口系能量方程，并将可逆过程的膨胀功在p－v图上表示出来。

５、试画出压气机两级压缩中间冷却的p-V图,并表示出与单级压缩相比少消耗的功量。四、计算题（本大题50分，第1、2题各10分；第3、4题各15分）

１、利用逆向卡诺机作为热泵向房间供热，设室外温度为-10℃，室内温度保持20℃。要求每小时向室内供热

kJ。试问：1）每小时从室外吸收多少热量？2）此循环的供暖系数

多大？3）热泵由电动机驱动，如电动机效率为95%，电动机的功率多大？

２、人体热量的消耗率寻常为356kJ/h，在作猛烈运动时则达628kJ/h。在热天皮肤经由汗的蒸发来散热，若

汗的蒸发在定压且与皮肤一致温度(27℃)下进行，问运动时多余热量需每小时蒸发多少汗才能排出？(已知：

t=26℃：h'=108.95kJ/kg、h\kJ/kg；t=28℃：h'=117.31kJ/kg、h\kJ/kg)

３、气体在气缸中被压缩，气体的热力学能和熵的变化分别为45kJ/kg和-0.289kJ/（kg·K）,外界对气体功170kJ/kg，过程中气体只与环境交换热量，环境温度为300K。问该过程能否实现？

４、汽油机定容加热理想循环的空气进气压力=0.098MPa、温度

=30℃，压缩比ε=8。若循环的最高温度为1920K，1)画出循环的T-s图；2）求循环

各点的温度和压力及循环热效率。空气的比热容

=0.718

kJ/(kg·K)、

=1.005kJ/(kg·K)。

十

一、名词解释（本大题15分，每题3分）

1卡诺循环2高温热源3露点4准静态过程5汽化潜热二、判断（本大题10分，每题2分）

１、朗肯循环采用再热后，其热效率升高（）

２、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()３、任意一个热力过程都可称之为多变过程。()

４、水蒸气的定压汽化过程也是一个等温过程，因此热力学能变化量为0。（）5、热力系对外放出热量，系统温度不一定降低。（）三、简答（本大题25分，每题5分）

１、在p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3，并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号。

２、试证明理想气体定熵过程的过程方程式３、试说明热能和功有何区别和联系？

。其中，均为常数。

４、试写出稳定滚动能量方程式应用于涡轮机（压气机）和绝热节流过程时的简化形式。５、常用的状态参数哪些是可以直接测定的？哪些是不可直接测定的？四、计算题（本大题50分，第1、2题各10分；第3、4题各15分）

１、有5kg的空气，初态时T1=477K,P1=0.32Mpa，经可逆定容加热，终温T2=600K.设空气为理想气体

，求过程功及过程热量（Rg=287J/(kg·K)，=1.005kJ/(kg·K)）

?

２、容器被分隔成A、B两室，如附图所示。已知当地大气压力数为

=0.1MPa，气压表1读数为

=0.1013MPa，气压表2读

=0.294MPa。求气压表3的读数。

３、空气初态为假定各级压缩过

=0.1MPa、=300℃，经过三级活塞式压气机后，压力提高到6.4MPa，

程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前提的各级压比；（2）生产1kg压缩空气理论上消耗的功；（3）

各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。Rg=287J/(kg·K)

４、压缩空气制冷循环的运行温度为=290K、=300K，假使循环增压比分别为3和

=1.005k

6，试分别计算它们的制冷系数和每千克工质的制冷量。假定空气为理想气体J/(kg·K)，k=1.4。

二

一、选择（本大题16分，每题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统，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。已知当地大气压力为1bar，则氧气的真实压力为（）bar。

(a)26（b）25（c