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工程热力学复习题(DOC)工程热力学试题(本科)一：判定题1没有容积变化的经过，就一定不能对外作功。2当压力超过临界压力，温度低于临界温度时，H2O处于液态。3容积比热就是容积保持不变时的比热。4公式p1v1/T1=p2v2/T2不合适于理想气体的不可逆经过。5.提高蒸发温度，降低冷凝温度可提高制冷系数。6.系统经历一可逆定温经过，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。7.采用热电循环的主要目的在于提高其热效率。8.提高初压和降低终压，均可提高郎肯循环热效率。9.饱和空气的干球温度。露点温度，湿球温度均相等。10.准静态经过不一定是可逆经过。11.不管经过可逆与否，传热量均可用Tds表示。12.使系统熵减小的经过能够实现。13绝热节流经过即是等焓经过。14在冷却塔中，能够将水温降低到大气温度下面。15采用热电循环后，其循环热效率提高。16对于未饱和空气，干球温度湿球温度露点温度。17闭口系统水蒸汽的定温经过，水蒸汽的吸热量等于膨胀功。18系统吸热温度必然升高。19可逆经过一定是准静态经过。20.气体的比热能够从-变化到+的任何值。21流动功的大小仅于工质的状态有关，而于经过无关。22临界温度以上，工质始终处于气态。23工质经不可逆循环后ds=0.()24.系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。25绝热前后的焓相等，因而温度一定相等。26由于绝热的原因，绝热压缩耗功较定温压缩少。27气体膨胀则压力一定降低，吸热则温度一定升高。28流动工质向绝热真空刚性容器充气，充气终了时容器內气体的温度大于充入气体温度。29流动工质向绝热真空弹性容器充气，充气终了时容器內气体的温度大于充入气体温度。30容积效率的大小仅与余隙容积有关。31渐缩喷管中，当背压小于临界压力时，气流不能在管内到达充分膨胀。32定压反响热效应总是大于定容反响热效应。33热能能够全部转变成机械能。34系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。35均匀则一定平衡。反之平衡也一定均匀。36只要当比热为定值时，理想气体才存在Rccvp=-。37刚形容器内湿空气保持温度不变，若充入少量干空气，则容器内湿空气的含湿量和相对湿度都减小。38、闭口系统进行了一个经过，假如熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。39、闭口绝热系统的熵不可能减少。40、孤立系统的火用只能减小，不能增加。41、理想气体可逆定温经过，工质的膨胀功等于技术功。二：选择题1Pvk=常数k=cp/cv适用于：A一切绝热经过。B理想气体绝热经过。C任何气体可逆绝热经过D理想气体可逆绝热经过2工质的熵增加，意味着工质的：AQ0。BQ0CQ=0。DQ不确定。3Q=H+mC2/2+mgz+wS适用于：A开口系统任何经过。B稳定流动经过。C可逆稳定流动经过。C理想气体稳定流动经过。4.湿空气处在一定温度及压力下，湿空气的密度越大，则：A含湿量越大。B含湿量越小。C含湿量多少不一定。5Q=U+PdV适用于：A闭口系统任何经过。B闭口系统理想气体可逆经过。C闭口系统任何工质可逆经过。6混合气体中容积较大的组分，其摩尔成分：A较大。B较小。C不确定。7已知空气V=900升，压力表读数为3bar，温度为70则其质量为：m=Pv/RT=(3×105×0.9)/(8314×40)kg，式中错误有：A一处。B两处。C三处。8s=cvlnT2/T1+Rlnv2/v1适用于：A理想气体可逆经过。B理想气体任何经过。C任何工质任何经过。9u=cvmT,h=cpmT适用于：A一切工质的定压经过。B一切工质的定容经过。C理想气体任何经过。10t=1-T2/T1适用于：A理想气体卡诺循环。B任何工质卡诺循环。C理想气体可逆热机循环。11系统的总储存能为：AU.BU+PV.CU+mc2/2+mgz.D)U+PV+mc2/2+mgz.12一流体流，在一稳流装置内经历一不可逆经过，加给装置的功是5KJ，从装置带走的热量是10KJ，该流体的熵变：A为正。B为负。C可正可负13Q=U+W适用于：A闭口系统任何工质任何经过。B闭口系统理想气体任何经过。B闭口系统任何工质可逆经过。14一热机按某种循环工作，自温度T1=2000K的热源吸热1000KJ，向温度为T2=300K的冷源放热100KJ，则该热机为：A可逆。B不可逆。C不可能。15理想气体经历一不可逆绝热经过，该经过中工质的技术功为：Awt=-vdpB)wt=u1-u2.C)wt=h1-h2.16湿空气压力一定时，其水蒸汽的分压力取决于：A含湿量。B相对湿度。C干球温度。17判定后，选出正确答案。A无约束的自由膨胀为一可逆经过。B混合经过是一不可逆经过。C准静态经过就是可逆经过。18t=1-q2/q1适用于：A理想气体卡诺循环。B任何工质热机循环。D理想气体可逆热机循环。19采用热电循环的主要目的是：A提高热效率。B降低单位功率燃料的消耗量。C提高热能利用系数。20滞止压力为4bar的亚音速气流，流入1bar的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用：A渐缩喷管。B渐扩喷管。C缩放型喷管。21有一渐缩型喷管和缩放型喷管。如渐缩型喷管出口截面积与缩放型喷管的喉部截面积相等，进口滞止参数也相等，出口背压pbA流速相等，流量不相等。B流速，流量都相等。C流量相等，流速不相等。三：填充题1可逆经过膨胀功的计算式=，可逆经过技术功的计算式t=，并将其表示在pv图上。6分pv2氧气的平均定压比热,./933.0,./914.01950800kkgkjckkgkjcpp=则：=19580pc=19580vc。4分3.在给出的水蒸汽h-s图上，标示下列水蒸汽状态点。h(1)焓为h1的未饱和水(2)焓为h2的饱和水(3)焓为h2，t1的湿蒸汽S(4)压力为p1的饱和蒸汽(5)汽液性质一样的状态点5分4在给出的湿空气h-d图上，标示出下列热力经过。h(1)：加热经过(2)：枯燥冷却经过(3)：绝热加湿经过(4)：等温加湿经过(4分)d5.在给出的图及lnP-h图上示意性地画出一般蒸气压缩式制冷循环，并写出制冷系数1，制冷剂流量m,压缩机功率(N)的表示式。(制冷量为Q0)。lnpSh1=m=N=(12分)6在湿空气的焓湿图上表示出A点所对应的露点温度tdew湿球温度tw,含湿量d，并将的绝热加湿经过示意性地表示出来。h (共5分)7在水蒸汽的图，图及h-S图上表示出朗肯蒸汽动力循环不忽略泵功，并写出其热效率表示式。TPhSvs共9分8写出卡诺循环的热效率；逆卡诺循环的制冷系数c=;供热系数c=共6分9理想气体经历一不可逆绝热经过，由初态1变化至终态2则有：S=u=;h=;w=;Wt=.(共10分)10如下列图所示，为定容经过，为定压经过，为绝热经过pTvS试求：在图上表示相应热力经过。判定下列各量的大小：u1-2u2-3;h1-3h2-3;s1-3s2-3;q1-3q2-3;w1-3w2-3.11定质量理想气体经历由四个可逆经过组成的循环，1-2为可逆绝热经过；2-3为多变经过；3-4为可逆绝热经过；4-1为定容经过。试求：1填充表内所缺数据。2将该循环表示在p-v图及T-s图上。3判定是热机还是制冷机，并求出t或。共10分12下列图所示为一蒸气压缩式制冷循环，试求：1将其表示在lgp-h图上。2指出进行各热力经过相应设备的名称。3写出制冷量，耗功量和制冷系数 (共6分)13绝热容器中间用隔板分开，两侧分别有1kgN2和O2，其p1，T1一样，若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有T2T1，S2S1。5分14如下图，已知工质从状态A沿途径A-C-B变化到状态B时，吸热84kj，对外作功32kj。问1系统从A经D到B，若对外作功10kj，则吸收热量QADB=。2系统从B经任意经过返回A，若外界对系统作功20kj，则QBA=，其方向为。3设UA=0，UD=42kj，则QAD=，QDB=。V15稳定流动能量方程为：；若用于气轮机可简化为：；若用于压气机可简化为：；若用于换热器可简化为：。3如下列图所示。vp-图上OA，OB为理想气体多变经过，在给出的下表中填写上这2个经过中T，W，Q的“+，“-号；并在vp-图上表示出OC经过。5稳定流动能量方程可写成，它应用于绝热节流的简化形式为，应用于换热器时可简化为：5分6某工厂锅炉压力表的读数为1.25Mpa，水泵吸入口真空表的读数为90kpa。若大气压力B=101.325kpa,试求锅炉及水泵入口处的绝对压力(kpa).四：计算题。1某一刚性绝热容器中有一隔板将容器分为容积相等的两部分，每一部分的容积均为0.1m3.如容器一边是温度为，压力为bar的空气，另一边是温度为，压力为bar的空气。当抽掉隔板后，两部分空气均匀混合到达平衡，求混合后空气的温度，压力及混合经过中空气熵的变化。13分2下列图所示为一测量液体比热c的装置。该装置为一绝热刚性容器，测出输入轴功s和液体温升即可求得比热c。为了估算该装置的测量误差，用10mol苯做实验。已知苯的摩尔比热Mc=133.1j/mol.K，测得Ws=6256j的温升T=4K，试计算该装置的测量误差，并定性分析产生误差的原因。3.两质量相等，比热一样，温度不同的物体和。物体的温度为，物体的温度为。利用，物体做为热源和冷源，使可逆热机在其间工作，直至，两物体温度相等时为止。试求：平衡时的温度m及两物体总熵的变化。若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总熵变化的表示式。共10分4.下列图所示为一蒸汽加热的热水器。其中加热蒸汽为p1=2bar,x1=0.9的湿蒸汽，冷水温度t2=15。若每小时需温度t3=60的热水m3=600kg,试求：每小时所需的蒸汽量m1每小时所需的冷水量m2注：p=2bar时，h=504.7kj/kg,h=2706.9kj/kg(共13分)13,m35.如下图。空调回水送入蒸发器进行减压蒸发，产生的湿蒸汽由容器上部引出，未蒸发的水由下部引出。进口参数如图中所示，试求：(1)空调回水流量m1=?Kg/min.(2)蒸汽流量m3=?Kg/min6下列图所示为用于生产冷空气的设计方案，热/冷源及空气参数如图中所示。试求生产1冷空气至少要加给装置多少热量Qhmax。空气定压比热：cp=1.01kj/。共8分7两质量相等，比热一样，温度不同的物体和。物体的温度为，物体的温度为。利用，物体做为热源和冷源，使可逆热机在其间工作，直至，两物体温度相等时为止。试求：(1)平衡时的温度m及两物体总熵的变化。(2)若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总熵变化的表示式。共10分8.有一压气机将压力为1bar,温度为27的10kg空气压缩到压力为6bar，试按多变指数n=1.2的多变经过求出下列各值。所需理论压缩功。压缩经过中交换的热量。将上述功和热量表示在p-V图及T-S图上。PTVS(共15分)9.有两个比热为常数的同样物体，初始温度均为TI,若有一台制冷机在这两个物体之间工作，直到其中一个物体的温度降为T2，若这两个物体的压力不变，也未发生相变，试证所需功的极小值为：Wmin=mcp(TI2/TI+T2-2TI)共10分10在下列图所示的绝热容器A，B中，装有一样的理想气体。已知：TA，pA，VA和TB，PB，VB，比热容CV可看作常量，比热力学能与温度的关系为u=cvT。若管路，阀门均绝热，求打开阀门后，A，B容器中气体的终温与终压。11一水冷式的油冷却器，已知油进入冷却器的温度为88，流量为43/min，流出冷却器的温度为38；冷却水进入和离开冷却器的温度各为15和26.5,此冷却器在绝热的同时,可忽略动能的变化。油和水两者的焓可用h=ct计算，c=4.19kj/kgc=1.89kj/kg，求冷却水的质量流量。12开水房烧开水，用p=95kpa，x1=0.9的蒸汽与t2=20,p=95kpa的水混合。试问欲得2×103kg开水，需要多少蒸汽和水？13一制冷装置,进入蒸发器内的氨为-15的湿蒸汽,其干度x1=0.15，出口为干饱和蒸汽。若冷藏室内温度为-10,环境温度为27,试求(1)每千克氨在蒸发器中的吸热量;(2)冷藏室内不等温传热引起的能量损失。14有一冷却塔如下图，进水流量mw1=216t/h，进口水温为t1=38，被冷却至t2=21；进入冷却塔的空气温度为t3=20，相对湿度3=50%，并在t4=30,4=100%时排出冷却塔。设大气压力为，试求：1列出冷却经过的质量和能量守恒方程；2求每小时需供应的干空气量；3求每小时水的蒸发量。15为了检查船舶制冷装置能否漏气，在充入制冷剂前，先进行压力实验，即将氮气充入该装置中，然后关闭所有通大气的阀门，使装置相当于一个密封的容器。充气结束时，装置内氮气的表压力为1Mpa，温度为27。24h后，环境温度下降为17装置中氮气温度也下降为17，氮气的表压力为934.5Kpa。设大气压力为0.1Mpa,试问该装置能否漏气?16湿空气的温度为30，压力为0.9807×105，相对湿度为70，试求：1含湿量；2水蒸气分压力：3湿空气焓值；4假如将其冷却到10，在这个经过中会析出多少水分？放出多少热量？17将温度1t=20，1?=60的湿空气200kg，加热到温度=2t25，然后送入枯燥器，空气在枯燥器中在于外界绝热的情况下吸收物料中的水分，离开枯燥器时相对湿度增至3?=90。设当地的大气压力为B=0.1013Mpa。试求：1湿空气在加热器中的吸热量；2湿空气在枯燥器中吸收的水分。18用电炉加热2kg空气，使其温度从20定压升高到90，试求电炉提供的能量和加热经过引起的作功能力的损失不可逆损失或有效能损失，并分别表示在TS图上。空气的定压比热cp=1.004kj/kg.k，环境大气温度t0=15，设电炉保持1100K的温度。10分19某热泵机组用R22作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的干饱和蒸气，出口为2.2Mpa,105的过热蒸气，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10。当夏季室外温度为35时给房间制冷，当冬季室外温度为0时供暖，均要求室温能维持20。若室内外温差每1时，通过墙壁等的传热量为1100kj/h。求：1将该循环示意图表示在lnp-h图上；2求制冷系数；3室外温度为35时，制冷所需的制冷剂流量；4供暖系数;5室外温度为0时，供暖所需制冷剂流量。已知R22的物性参数如下：t=-10时：饱和液h=188.7kj/kg，饱和气h=398.7kj/kg；p=2.2Mpa时：饱和液h=270.5kj/kg，饱和气h=414.1kj/kg；p=2.2Mpa,t=105时：h=485.7kj/kg20某换热器用蒸汽加热流体。已知蒸汽进入换热器时h1=2870kj/kg，流出换热器时干度x=0.85,h=504.78kj/kg,h=2706.6kj/kg，求：1若加热量为3600000kj/h，求所需供蒸汽量；2若被加热流体为水，却水吸热后温度升高15，求被加热水流量；3若环境温度为15，求该经过引起的熵增和作功能力损失。五、简答题1.在p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀经过1-2和n=1.6的压缩经过1-3，并确定经过1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小。2.若分别以某种服从p(v-b)=RgT的气体其中b为物性常数和理想气体为工质在两个恒温热源和之间进行卡诺循环，试比拟哪个循环的热效率大一些，为什么？3.下面的讲法能否正确，为什么？“若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的S'必大于可逆途径S4.空气在气缸内经历不可逆经过,内能减少12kJ,对外作功10kJ,试分析空气的熵变有哪几种可能性？为什么？5.提高活塞式内燃机循环热效率的热力学措施有哪些？其热力学根据是什么？6.活塞式内燃机定压加热理想循环热效率t随压缩比下降，增大还是减小？为什么？7.压缩空气制冷循环的制冷系数和制冷量与循环的压比有什么关系？8.湿空气的吸湿能力能否必定随空气温度升高而升高？为什么？9.试举例讲明热力学原理对生产活动和日常生活的指导作用。10.试问：状态方程为p(v-b)=RgT的气体，当b为正值时，经绝热节流后温度能否降低？为什么？提示焦汤系数11.有人提出一循环1-3-2-1，其中1-3是可逆定温吸热经过、3-2是可逆绝热经过、2-1为不可逆绝热经过，如下图，图中1,2,3分别为三个平衡状态点。试问此循环能否实现，为什么？12.如下图的电加热装置，容器中盛有空气，并设有电阻丝，试问取什么为系统，系统与外界交换的是热量；取什么为系统,系统与外界交换的是电功；取什么为系统，系统与外界没有任何能量交换。13.试证实理想气体混合气体中第i种组元气体的分压力pi与分容积Vi之间知足piV=pVi其中p、V为混合气体总压力和总容积。14.一个门窗打开的房间，若房内空气温度上升而压力不变，则房内空气的总内能怎样变化空气比热容按定值计？15.在内燃机混合加热理想循环、定容加热理想循环及定压加热理想循环中，提高压缩比都可使循环热效率提高，试从第二定律分析其原因。16.若已知O2的临界参数(pc,Tc)及状态参数(p，T)，简述利用通用压缩因子图确定比容的经过。17.下列讲法能否正确，为什么？每题4分，共40分1工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和。2系统的平均吸热温度，其中、分别是工质初温和终温。3经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。4理想气体由初态经不可逆经过后达终态，若按定值比热，其经过的熵变可按下式计算：。5在T-s图上，理想气体的定压线比定容线陡。6热力系统绝热经过中系统熵变大于等于零。7理想气体只要取定比热时，才能知足迈耶公式。8实际经过中能量会被浪费而减少，所以要节能。9内燃机理论循环中，压缩比愈大，其理论热效率愈高。10余隙容积的存在对压气机生产每kg压缩气体的理论耗功无影响，所以是无害的