工程热力学期末复习选择题.pdf

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1、第 1 题：无 热 交 换 的 热 力 系 统 称 为。A.孤立系统B.闭口系统C.绝热系统D.开口系统参考答案：C考察要点：热力学系统基本概念相关知识：(1)人为地选取一定范围内的物质作为研究对象，称其为热力学系统，简称为系统。(2)按系统与外界有无物质交换，系统可分为闭口系和开口系。闭口系统：系统内外无物质交换，称控制质量；开口系统：系统内外有物质交换，称控制体积。(3)按系统与外界有无能量交换，系统可分为绝热系和孤立系。绝热系统：系统内外无热量交换(系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热)；孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换。第 2 题：某容器中气体的表压力为0.04MPa,当

2、地大气压为0.1 M P a,则该气体的绝对压力为 MPa。A.0.06B.0.04C.0.14D.0.05参考答案：C答案提示：绝对压力=大气压力+表压力=（0.1 +0.0 4）MPa=0.1 4 MPa考察要点：相对压力和绝对压力的概念和换算相关知识：（1）通常用垂直作用于器壁单位面积上的力来表示压力（也称压强）的大小，这种压力称为气体的绝对压力。（2）工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力，这些压力计指示的压力是气体的绝对压力与外界大气压力的差值，称为相对压力。（3）绝对压力与相对压力和大气压力之间P=Pb+Pe（P Pb）P=P b-P v（P Pb)P=Pb-Pv(P Pb)式 中

3、 Pb当地大气压力；Pe高于当地大气压力时的相对压力，称为表压力；Pv 低于当地大气压力时的相对压力，称为真空值。(4)SI规定压力单位为帕斯卡(Pa)，1Pa=1N/m2,标准大气 压(a tm)是工程上使用的压力单位，1atm=1.01x1 C)5pa。第 6 题：绝 对 零 度 指 的 是。A.0B.273C.-273D.0F参考答案：C考察要点：温度和温标的概念答案提示:绝对零度即丁=0K,而 t=T273=0273=-273。相关知识：(1)温度：宏观上，是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量；微观上，是大量分子热运动强烈程度的量度。温度是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理

4、量。(2)温度的数值标尺，简称温标。国际单位制SI规定了为热力学温标，单位为开(K)。热力学温标指定纯水三相点温度为基本定点，为 273.16K。(3)SI还规定摄氏温标f 为实用温标，单位为摄氏度(C)。摄氏温标的每与热力学温标的每1K相同，定义为：A T 273.15。(4)华氏温标尸被非专业人士使用，单位为华氏度。F。摄氏温标与华氏温标的转换关系为：f=(F-32)x5/9o第7题：压 强 的 国 际 单 位 是。A.barB.kgf/m2C.mmHgD.N/m2参考答案：D考察要点：压强的单位。答案提示：1Pa=1N/m2。相关知识：（1）通常用垂直作用于器壁单位面积上的力来表示压力（

5、也称压强）的大小，其宏观定义式为：p=R A式中尸一整个容器壁受到的力，单位为牛顿（N）；A 容器壁的总面积（m2）。（2）S I规定压力单位为帕斯卡（Pa）,1Pa=1N/m2o（3）工程上还采用其他压力单位，如 巴（bar）、标准大气压（atm）、工程大气压（a t或kgf/m?）、毫米汞柱（mmHg）等单位，其换算关系为：1bar=105Pa=0.1MPa1atm=1.01325x105Pa1kgf/m2=9.8x104Pa1mmHg=133.32Pa第8题：嫡是_ 量。A.广延状态参数B.强度状态参数C.过程量D.无法确定参考答案：A考察要点：状态量与过程量的涵义；焙的涵义；广延状态参

6、数和强度状态参数的概念。答案提示：燧是状态量，具有可加性，是广延状态参数。相关知识：（1）状态指热力系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。状态参数是描述工质状态特性的各种状态的宏观物理量。常用的状态参数有：温 度（力、压 力（尸）、比 容（u）或 密 度（p）、内 能（u）、嬉）、燧（s）、自 由 能 、自 由 焰（g）等。（2）热力状态参数可分为广延状态参数和强度状态参数。强度性参数：系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关，没有可加性。在热力过程中，强度性参数起着推动力作用，称为广义力或势。如温度、压力等。广延性参数：系统中各单元体该广延性参数值之和，在热力过程中，广延

7、性参数的变化起着类似力学中位移的作用，称为广义位移，如系统的容积、内能、熔、燧等。(3)热力过程是指热力系从一个状态向另一个状态变化时所经历的全部状态的总和。状态参数表示工质的状态，而过程量不仅与热力学过程的初终状态有关，还跟过程的性质有关。(4)可逆过程端定义为dS=5Q。焙体现了可逆过程传热的大小与方向，可用于判断热量方向和计算可逆过程的传热量。牖是状态参数，并且与系统所含工质的数量，它的总和等于系统各部分分量之和，这样具有可加性的状态函数称广延状态参数。第9题：工质经历了不可逆的热力循环，则工质燧的变化 OA.大于零B.等于零C.小于零D.不确定参考答案：B考察要点：可逆过程与不可逆过程

8、、热力循环的概念；熠、燧变、烯产的涵义。答案提示：燧是状态参数，工质烯的变化只取决初终态，循环过程燧变为零。题目中没有明确是否孤立系统，不能套用熠增原理。相关知识：（1）系统经历一个过程后，如令过程逆行而使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹（即没有得到攻，也没有消耗功），则此过程称为可逆过程。即系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，这样的过程称为可逆过程，否则为不可逆过程。（2）热力循环是指工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后由回复到初态的过程。可逆过程埔定义为d S=5 Q/7。熠是状态参数，工质燧的变化只取决初终态，与状态变化的过程无关，也与过程是

9、否可逆无关。（3）孤立系统燧增原理说明随着不可逆过程的进行，熠不断产生,任何不可逆过程都有牖产，得端方程：（输入燧一输出烯）+燧产=系统熠变，或系统燧变=皤流+烯产。闭口系统端方程：S s y s=s+S g=C p ln（7 2/几），J/（k g-K）式 中ASsys 系统端变；Sf熠流，系统吸热为正，放热为负，绝热为零；S g-燧产，不可逆过程为正，可逆过程为零。稳态紊流开口系统端方程：Sg=S2-S l-S f式 中&进入系统每k g物质的增；S2流出系统每k g物质的烯。孤立系统端方程：A S is o U S g,即孤立系统燧变等于熠产。第10题:某装置在完成一循环中从单一热源吸收

10、100kJ热量，同时做功10O kJ,则为 oA.违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律B.不违反热力学第一定律，违反热力学第二定律C.两个定律均违反D.两个定律均不违反参考答案：B考察要点：热力学第一定律；热力学第二定律。答案提示：题中能量守恒满足热力学第一定律，但100KJ热量全部变为100KJ功而没有引起其他变化，这违反了热力学第二定律。相关知识：（1）热力学第一定律表述为：当热能与其提供形式的能量相互转化时，能的总量保持不变。它适用于一切工质和一切热力过程。对于任何系统，各项能量之间的平衡关系可一般表示为：进入系统的能量一离开系统的能量=系统储存能的变化。（2）热力学第二定律表述为:

11、“不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化”或“不可能从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其他变化第11题:在冬天，室内开动一台没装任何东西的电冰箱，若运行稳定，电冰箱内部温度不变，则开动冰箱取暖与用电炉取暖，从耗电的角度来比较 0A.用电冰箱省电B.用电炉省电C.两者相同D.无法比较参考答案：A考察要点：正 循 环（循环热效率）与 逆 循 环（供热系数）的概念。答案提示：电冰箱制冷工质循环是逆循环，即从低温热源（冷藏室）吸热，加上外界输入的功（电量），一并放给高温热源（室内），所以放出的热量大于提供的电量；而用电炉取暖属于正循环，不计损失时，放出的热量等于输入的电量，因此从耗电的角

12、度，用冰箱取暖比用电炉取暖省电。相关知识：（1）热力循环是指工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后由回复到初态的过程。在pv图上顺时针过程的循环称正循环,逆时针过程的循环称逆循环。（2）正循环中的热转换功的经济性指标用循环热效率表示：循环热效率=循环中转换为功的热量/工质从热源吸收的总热量。即：5=%=(4 q2)/Qi=1 -qdqi从上式可知，正循环热效率总是小于1。从热源得到的热量力,只能有一部分变为净功伙，而必然有另一部分热量靠流向冷源。(3)逆循环中需要消耗功，即净功伙为负值。工程上逆循环有两种用途：如以获得冷量为目的，称为制冷循环，这时致冷工质从冷源吸收热量(冷量)兔；如以获

13、得供热量为目的，则称为热泵循环，这时工质将从冷源吸收热量生，连同循环中消耗的净功优，一并向高温的供热系统供给热量Qio逆循环的经济指标采用工作系数表示,分别有致冷系数和供热系数，即：致冷系数=72/w0=q2/(Q i-q2)供热系数 2=%/%=%/(QI-Q2)从上式可看出，2=1+。，致冷系数可能大于等于或小于1,而供热系数总是大于1。第12题：制 冷 机 的 工 作 系 数 为。A.E=qw。B.E=q2/W oC.E=的力D.E=w0/q2参考答案：B考察要点：制冷循环及其工作系数的概念。答案提示：制冷机循环属于制冷循环，其工作系数定义为制冷量q2与输入的电功量优之比。相关知识：(1

14、)工程上逆循环有两种用途：如以获得冷量为目的，称为制冷循环，这时致冷工质从冷源吸收热量(冷量)。2；如以获得供热量为目的，则称为热泵循环，这时工质将从冷源吸收热量。2,连同循环中消耗的净功伙，一并向高温的供热系统供给热量5。(2)制冷循环的工作系数为制冷系数，其定义为制冷量生与输入的电功量伍之比，即：7=92/%=羹/(Qi,上式为道尔顿分压定律，其适用于。A.理想气体B.非理想气体C.所有气体D.实际气体参考答案：A考察要点：道尔顿分压定律。答案提示：道尔顿分压定律适用于理想气体。相关知识：(1)自然界存在的气体通常都是由几种不同种类气体组成的混合物，这些混合气体中各组成气体之间不发生化学反

15、应，是一种均匀混合物。混合气体的性质取决于混合气体中各组成气体的成分及其热力性质。由理想气体组成的混合气体，仍然具有理想气体热性，服从理想气体各种定律。(2)混合气体的分压力是指假定混合气体中组成气体单独存在，维持混合气体的温度和容积不变时，各组成气体所具有的压力。(3)道尔顿分压定律：混合气体的总压力p 等于各组成气体分压力R之和:n p=R+n+Ps+.+P*=汇科-J-1 rr第16题：某理想气体比热容Cp=1.000kJ/(kg.K),Cv=760J/(kg.K),该气体的气体常数为 oA.R=0.24kJ/(kg.K)B.R=240kJ/(kg.K)C.R=8314.4J/(kg.K

16、)D.R=240J/(kg.K)参考答案：A考察要点：理想气体比热容和气体常数的含义。答案提示:示=Cpcv=1.0KJ/(kg.K)0.76KJ/(kg.K)=0.24kJ/(kg.K)o相关知识：(1)通用气体常数：f?0=8314J/(kmol-K),凡)与气体性质、状态均无关。已知通用气体常数 及某气体的分子量例即可求的气体常数 R /?=/?o/M=8314/A4 J/(kg.K),气体常数与状态无关，仅决定于气体性质。(2)单位物量的物体，温度升高或降低1K(T C)所吸收或放出的热量，称为该物体的比热，即c=WC.Q0B.n=0C.nQD.c趋向于无穷大参考答案：C考察要点：多变

17、过程的定义。答案提示：c=ln(Q/P。/ln(i/i/i/2)=ln2/ln0.5=10。相关知识：(1)凡过程方程为p/=c o n s t的过程，称为多变过程，其中为多变指数：当=0 时,p=const,表示定压过程；当。=1 时，pi/=const,表示定温过程；当=K时，p/=c o n s t,表示定燧过程(绝热过程)；当。=8时，y=const,表示定容过程；(2)c 可以在08范围内变化，每个。值代表一个多变过程，当。为定值时，由p，=const,得：。/仍=(5 2),可解得=1g/Pi)/ln(vi/v2)o第 23题：可逆定温过程中，理想气体与外界交换的热量为A.q=wB

18、.g=TvdpC.q=RT InW/%)D.q0参考答案：B考察要点：热力过程传递能量的方程式。答案提示：理想气体可逆过程与外界交换的热量为g=A/7+%=cP 丁 一Jvdp,定温过程理想气体熔变为零，故 g=-J”p。相关知识：(1)热力过程中传递能量的计算要考虑能量方程的利用(可逆过程)，如：闭口系统能量方程g=Au+w=RAT+Jpdu开口系统稳态稳流能量方程q=J 7HS=A/7+v/t=CpATJvdp(2)培的物理意义：对于流动工质，熔=内能+流动功，表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量，对于1kg工质，h=u-pvo因为p、u和 u 都是工质的状态参数，所以

19、焰也是工质的状态参数，对于理想气体：h=u+pv=u+RT=CpT=f(丁),即燃是温度的单值函数。第 24题：工质经历任意绝热过程，则工质所做的技术功为 oA.W=h-力2B.4=一 vdpC.W1-K WD.%=0参考答案：A考察要点：技术功的涵义；绝热过程的定义。答案提示：由热力学第一定律q=A/7+w”绝热过程q=0,故”=/?=小一年；B中必须是可逆过程，题中指任意绝热不过不一定可逆；C中必须是定比理想气体。相关知识：(1)开口系统稳态稳流能量方程的表达式为：g=A/7+0.5 A，+gz十%，其中动能变化0.5 A，位能变化g A z及轴功 都属于机械能，是热力过程中可被直接利用来

20、做功的能量，统称为技术功”,即”=0.5 A，+g A z+%。(2)稳态稳流能量方程也可写为g=A/?+”,则%=q+pi v.-p2 v2=ws,即技术功等于膨胀功与流动功的代数和，在一般工程设备中，技术功就等于轴功。对于稳态稳流的可逆过程，技术功wx=q h=v6p,可知技术功也是过程量，其值取决于初终状态及过程特性。(3)系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程，即g=0称为绝热过程。绝热过程p /=c o n s t,其中绝热指数K=C p/G，。绝热过程具有以下特性：热量变化Q=0；内能变化A u u C v 丁；焙变/?=%；膨胀功 i/=J p dv,=A u=cvA

21、T；技术功”=/7=/?1h2，对于定比理想气体：Wi KWo第25题：理想气体经绝热节流，节流前的温度比（与）节流后的温度A.大B.小C.相等D.无关参考答案：C考察要点：绝热节流过程定义。答案提示：绝热节流前后熔不变，理想气体焙是温度的单值函数,所以理想气体绝热节流前后温度相等。相关知识：（1）焰的物理意义：对于流动工质，焙=内能+流动功，表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量，对于1kg工质，h=u-pvo因为p、1/和 u 都是工质的状态参数，所以焰也是工质的状态参数，对于理想气体：h=u+p v=u+R T=f，即烙是温度的单值函数。（2）流体在管道内流动，遇到突然

22、变窄的断面，由于存在阻力使流体压力降低的现象称为节流。稳态稳流的流体快速流过狭窄断面来不及与外界换热也没用功量的传递，可理想化为绝热节流，此时控制体的能量方程式可简化为小=电，即表明绝热节流前、后熔相等，即能量数量相等。第2 6题：一卡诺机，当它被作为热机使用时一，两热源的温差越大对热变功就越有利。当被作为制冷剂使用时，两热源温差越大，则制冷系数A.越大B.越小C.不变D.不确定参考答案：B考察要点：卡诺逆循环及其性能系数的涵义。答案提示：卡诺循环热效率为%c=1 7 2/71，两温差越大，7 2/越小，仇,C越大；致冷系数7,C=T /(T.-T2),温差越大，T1 七越大，,c越小。相关知

23、识：(1)卡诺循环热效率：仇,c=1 72/丁1可知：卡诺循环热效率与工质的性质无关，公式适用于任何工质的卡诺循环，卡诺循环热效率与总是小于1,其大小只决定于热源温 度Ti即冷源温度T2,要提高其热效率可通过提高一及降低了2/的办法来实现。（2）卡诺循环是可逆循环，如果使循环演相反方向进行，就成为卡诺逆循环。由于使用的目的不同，分为制冷循环和热泵循环，包括绝热压缩、定温放热，定温吸热和绝热膨胀，其性能系数定义为：致冷系数 i,c=qd w0=q2/（%一。2）=5 /供热系数 2,c=qJ伍=%/（5 求）=丁1 /）（3）逆卡诺循环可以用来制冷，也可以用来供热。其性能系数只决定于热源温度Ti

24、即冷源温度T2,致冷系数c可能大于等于或小于1,而供热系数Qc总是大于1,两者之间的关系为2,C=1+7,C。在一般情况下，由 于 心 （%瓦），所以逆卡诺循环的制冷系数,c通常也大于1。（4）卡诺定理：所有工作于同温热源、同温冷源之间的一切热机,以可逆热机的热效率为最高；在同温热源与同温冷源之间的一切可逆热机，其热效率均相等。第27题：可逆定压稳定流动过程中，系统的A.熔不变B.系统与外界交换的热量为零C.技术功为零D.端不变参考答案：C考察要点：技术功、熠、可逆过程、定压过程的概念。答案提示：可逆过程中系统的技术功为=一2 p,对于定压过程，dp=O,故”=0。相关知识：(1)系统经历一个

25、过程后，如令过程逆行而使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹(即没有得到功，也没有消耗功)，则此过程称为可逆过程。即系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，这样的过程称为可逆过程，否则为不可逆过程。(2)可逆过程瘠定义为dS=5Q。端体现了可逆过程传热的大小与方向，可用于判断热量方向和计算可逆过程的传热量。烯是状态参数，工质燧的变化取决初终态的p、1/和丁，但与状态变化的过程无关。(3)定压过程是工质压力保持不过的过程。定 压 过 程(dp=O)中加入或放出的热量等于初终状态的焰差。(4)稳态稳流能量方程也可写为q=A/?+wt，则”=q A/7=W+PI V,-

26、P2 2=%，即技术功等于膨胀功与流动功的代数和，在一般工程设备中，技术功就等于轴功。对于稳态稳流的可逆过程，技术功 Wt=q Ah=J v dp,可知技术功也是过程量，其值取决于初终状态及过程特性。第 2 8 题：绝热真空刚性容器内充入理想气体后，容器内气体的温度比充气前 气 体 的 温 度。A.低B.高C.不确定D.相同参考答案：B考察要点：绝热过程的含义；控制体能量变化方程。答案提示：封闭系统控制体内没有内动能与位能变化，绝热过程热量变化g=0,根据热力学第一定律，w=L u,又由于w=一X h=X u,气体焙变全部转化为气体内能，及气体内能升高，理想气体内能是温度的单值函数，故气体温度

27、升高。相关知识：(1)系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程，即q=0 称为绝热过程。绝热过程p/=co n st,其中绝热指数K=Cp/Cv。绝热过程具有以下特性：热量变化Q=0；内能变化Au=Cv7；焙变 Ah=Cp7；膨胀功 w=pdv=&!；技术功”=一 打=勺1勺2，对于定比理想气体：Wx=KWo(2)内能是热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之和，其包括分子动能(内动能)和分子位能(分子间相互作 用 力)。温度的高低是内动能大小的反应，内位能决定于气体的比容，所以气体的内能是温度和比容的函数，即u=f(T,I/),可见内能也是气体的状态参数。对于理想气体

28、，分子间不存在相互作用力，没有内位能，只有内动能。即理想气体内能只是温度的单值函数，即uf(7)o(3)开口系统稳态稳流能量方程的表达式：q=Ah+0.5A，+gAz+ws，其中动能变化0.5A，位能变化gAz及轴功%都属于机械能，是热力过程中可被直接利用来做功的能量，统称为技术功”,即v ut=0.5Ac?+gAz+vuSo稳态稳流能量方程也可写为g=A/?+此，则w=q h=w+p%P2 2=%，即技术功等于膨胀功与流动功的代数和。第29题：某制冷循环中，工质从温度为-73的冷源吸热100kJ,并将热量220kJ传给温度为27的热源，则此循环为 oA.可逆循环B.不可逆循环C.不能实现的循

29、环D.均有可能参考答案：B考察要点：可逆循环、制冷循环的含义。答案提示：制冷可逆循环的性能参数 3=直/（Ti-7）=200K/（300K-200K）=2；而题中制冷循环的性能系数0=q2/（Qi-Q2）=10OkJ/（220kJ/-100kJ/）=5/62,故此循环为可实现的循环，但不可逆。相关知识：（1）系统经历一个过程后，如令过程逆行而使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹（即没有得到攻，也没有消耗功），则此过程称为可逆过程。即系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，这样的过程称为可逆过程，否则为不可逆过程。（2）工程上逆循环有两种用途：如以获得冷量为目的，

30、称为制冷循环，这时致冷工质从冷源吸收热量（冷量）。2；如以获得供热量为目的，则称为热泵循环，这时工质将从冷源吸收热量袋，连同循环中消耗的净功伙，一并向高温的供热系统供给热量力。制冷循环的工作系数为制冷系数，其定义为制冷量生与输入的电功量伙之比，即：i=qd w0=q2/（小一氧）（3）卡诺循环是可逆循环，如果使循环演相反方向进行，就成为卡诺逆循环。由于使用的目的不同，分为制冷循环和热泵循环，包括绝热压缩、定温放热，定温吸热和绝热膨胀，其性能系数定义为：致冷系数 i,c=qd w0=q2/（。1一。2）=心 /供热系数 E2,c=qd Wo=q、I（%一 2）=71/第 30题：两股质量相同、压

31、力相同的空气绝热混合，混合前一股气流温度为 200C,另一股的温度为100C,则 混 合 空 气 的 温 度 为 oA.200B.100C.150D.300参考答案：C考察要点：稳态稳流方程中流体的混合。答案提示：两股空气绝热混合时协hy-m2 112=（g十/7?2）力3,因为g=/7?2，故混合后空气的焰为饱=（凡+出）/2o又因为理想气体力=Cp7，所以丁=（7i+心）/2=（200+100）/2=150o相关知识:（1）在绝热条件下，稳态稳流控制体单位质量流量为协,巾2、单位质量流体熔为机伤的两股流体的混合时的能量方程为：协 加十 m2 112=（/77i+m2）h3o（2）焰的物理意

32、义：对于流动工质，焙=内能+流动功，表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量，对于1kg工质，h=u-pvo因为p、1/和 u 都是工质的状态参数，所以熔也是工质的状态参数，对于理想气体：h=u+p v=u+R T=C p T =f（丁）,即熔是温度的单值函数。第31题：一绝热刚体同期用隔板分成两部分。左边盛有高压理想气体，右边为真空。抽取隔板后，容器内的气体温度将 oA.升高B.降低C.不变D.无法确定参考答案：C考察要点：绝热过程概念；内能、热力学第一定律的含义。答案提示：题中进行的为自由膨胀过程，此过程没有功量W变化，因为绝热，无热量Q交换，根据热力学第一定律Q=W+A

33、U,可知AU=O,即隔板抽取前后状态内能不变，又因为理想气体内能只能是温度的函数，所以容器内温度不变。相关知识：(1)系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程，即q=0称为绝热过程。(2)内能是热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之和，其包括分子动能(内动能)和分子位能(分子间相互作 用 力)。温度的高低是内动能大小的反应，内位能决定于气体的比容，所以气体的内能是温度和比容的函数，即u=f(T,v),可见内能也是气体的状态参数。对于理想气体，分子间不存在相互作用力，没有内位能，只有内动能。即理想气体内能只是温度的单值函数，即u=f(T)o(3)热力学第一定律表述为：当

34、热能与其提供形式的能量相互转化时，能的总量保持不变。对于任何系统，各项能量之间的平衡关系可一般表示为：进入系统的能量一离开系统的能量=系统储存能的变化。闭口系统与外界没有物质交换，传递能量只有热量和功量两种形式对于闭口系统来说，系统储存能的变化等于系统内能的变化，则根据热力学第一定律建立能量方程：Q=W+AU,表示加给系统一定量的热量，一部分用于改变系统的内能，一部分用于对外做膨胀功(热转换为功)，此即闭口系统能量方程式，也是热力学第一定律的基本方程式，其反映了热功转换的实质，适用于闭口系统任何工质的各种热力过程，无论过程可逆还是不可逆。第 32题：气体在某一过程中吸入了 100kJ的热量，同

35、时内能增加了 150kJ,该过程是 oA.膨胀过程B.压缩过程C.定容过程D,均不是参考答案：B考察要点：力学第一定律、膨胀功的含义。答案提示：由热力学第一定律Q=I/V+AU,得膨胀功M/=QAU=100kJ 150kJ=-50kJ 0,N 0；压缩过程!/0,W 0.8 5,则此循环不可能实现。相关知识：(1)正循环中的热转换功的经济性指标用循环热效率表示：循环热效率=循环中转换为功的热量/工质从热源吸收的总热量。即：r)t=i )/Q i =(Q i-q2)/Q i =1-弟/%从上式可知，正循环热效率总是小于1。从热源得到的热量力,只能有一部分变为净功死，而必然有另一部分热量靠流向冷源

36、。(2)卡诺循环热效率：仇,c=1 7 2/71卡诺循环热效率与工质的性质无关，公式适用于任何工质的卡诺循环，卡诺循环热效率与总是小于1,所有工作于同温热源、同温冷源之间的一切热机，以可逆热机的热效率为最高；在同温热源与同温冷源之间的一切可逆热机，其热效率均相等。第3 4题：某封闭热力系，经历了一个可逆过程，热力系对外做功2 0 k J,外界对热力系加热5 k J,热力系的燧变为 oA.零B.正C.负D.无法确定参考答案：B考察要点：燧产、熠变、燧流在热力过程中的关系。答案提示：可逆过程燧产为零，系统焙变等于燧流，外界对系统加热，热量为正，焙流为正，故熠变为正。相关知识：(1)孤立系统燧增原理

37、说明随着不可逆过程的进行，靖不断产生,任何不可逆过程都有端产，得端方程：(输入熠一输出燧)+燧产=系统燧变，或系统燧变=嫡流+燧产。(2)闭口系统熠方程：Ssys=Sf+Sg=Cpln(T2/T1),J/(kg-K)式 中ASsys 系统焙变；Sf燧流，系统吸热为正，放热为负，绝热为零；Sg燧产，不可逆过程为正，可逆过程为零。(3)稳态紊流开口系统燧方程：Sg=S2-S l-S f式 中&进入系统每k g物质的燧；S2流出系统每k g物质的燧。(4)孤立系统燧方程：A S is=S g,即孤立系统熠变等于燧产。第3 5题：绝热过程中的技术功等于过程初态和终态的焙差，这个结论仅适用于 oA.理想

38、气体B.水蒸气C.所有工质D.实际气体参考答案：C考察要点：技术功及绝热过程的概念。答案提示：对于稳态紊流的单位工质来说0=4/7+%,绝热过程q=0,则绝热过程中技术功等于过程初终态的始差，该结论适用于一切工质。相关知识：(1)开口系统稳态稳流能量方程的表达式为：q=Ah+0.5A，+gN+总，其中动能变化0.5A，位能变化gAz及轴功唯都属于机械能，是热力过程中可被直接利用来做功的能量，统称为技术功”，即 Wt=0.5A，+gAz+ws，故稳态稳流能量方程也可写为g=A/?+/。(2)系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程，即q=0称为绝热过程。第36题：工质进行了一个吸热、升温

39、、压力下降的多变过程，则多变指数A.0n1B.1n/KD.c8参考答案：A考察要点：多变过程与多变指数。答案提示：题中q3 0,且压力变小(在定压线n=Q之下)，由多边过程的热力状态图可判断出0n IV*B.1 4 4 0C.AS 0,7=0参考答案：D考察要点：绝热节流过程。答案提示：绝热节能属于不可逆过程，熠增加，但理想气体节流前后烙不变，所以温度也不变。相关知识：(1)焙的物理意义：对于流动工质，焙=内能+流动功，表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量，对 于1 kg工质，h=u+p v o因为p、1/和u都是工质的状态参数，所以熔也是工质的状态参数，对于理想气体：h=

40、u+p v=u+R T=f，即熔是温度的单值函数。(2)流体在管道内流动，遇到突然变窄的断面，由于存在阻力使流体压力降低的现象称为节流。稳态稳流的流体快速流过狭窄断面来不及与外界换热也没用功量的传递，可理想化为绝热节流，此时控制体的能量方程式可简化为加=出，即表明绝热节流前、后焰相等，即能量数量相等。但由于摩擦和扰动的不可逆性，节流后的压力必然下降，导致比容下降，即绝热节流是一个典型的不可逆绝热过程，燧增加，做功能力下降。(3)对于理想气体，因为熔是温度的单值函数，所以节流前后温度也没有变化。但对于实际气体，焙虽不变，温度却可以变化，节流前后温度升高，称为热效应；温度降低称为冷效应；温度不变称

41、为零效应(理想气体)。第4 3题:在汽液两相共存区内，定压比热。A.Cp=0B.0 C p D.Cp不存在参考答案：C考察要点：比热的定义；水蒸汽定压发生过程。答案提示：在汽液两项同存区，温度不变，定压过程也是定温过程，T=0。由比热的定义c=q/ZT,5qR0,故%8。相关知识：(1)单位物量的物体，温度升高或降低1K(T C)所吸收或放出的热量，称为该物体的比热，即 c=t tdB.%=t=faC.t t v tdD.tv td t参考答案：C考察要点：湿空气的蜡湿图及露点温度、湿球温度的概念。答案提示：未饱和湿空气从干球温度状态点经等焰降温达到的饱和温度为湿球温度，经等湿降温达到的饱和温

42、度为露点温度。相关知识：(1)露点是指在水蒸气分压力不变的情况下冷却到饱和状态时的温度，也就是从干球温度状态点向下作垂直线与？100%的交点，交点对应定温线的读数就是露点温度。湿空气在热湿平衡状态时的稳定的绝热饱和温度称为热力学湿球温度，在工程中可用定熔线来代替湿球温度线，湿球温度是定熔冷却至饱和湿空气时的温度，定焙线与？100%的交点对应的定温线的读数就是湿球温度。h Wt-一 一争给或d第 48题：干饱和蒸汽被定端压缩将变为 OA.饱和水B.湿蒸汽C.过热蒸汽D.干饱和气体参考答案：C考察要点：水蒸气的焰蜡图。答案提示：从水蒸气的熠端图中可以看出，干饱和蒸汽定端压缩是沿着等端线垂直向上的过

43、程，从而使干饱和蒸汽进入过热蒸汽状态。相关知识：(1)水蒸气表的数据是不连续的，在求间隔中的状态参数时，需用内插法。根据水蒸气各参数间的关系及实验数据制成图线，称为水蒸气线图，其中水蒸气的焰端图由定温线、定压线、定容线、干饱和蒸汽线、饱和液体线、定干度线构成。k ikJ.lg)干饱和蒸汽线第 49题：湿空气的含湿量相同时，温度越高，则其吸湿能力 oA.越强B.越弱C.相等D.无法确定参考答案：A考察要点：湿空气焰湿图；含湿量与相对湿度的概念。答案提示：当含湿量d 一定时、温度升高，相对湿度?减小，吸湿能力增强。相关知识：(1)湿空气是干空气与水蒸气组成的混合气体，要决定其状态，必须知道三个独立

44、的状态参数，才能决定其他的参数，通过各参数间的相关公式，可绘制湿空气的各种线算图，其中最常用的就是焰湿图。(2)每立方米湿空气中所含有的水蒸汽质量，称为湿空气的绝对湿度，也就是湿空气中水蒸气的密度6,湿空气的绝对湿度Pv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度Ps的比值，称为相对湿度？，湿空气相对湿度?反映了湿空气中水蒸汽接近饱和的程度(即吸湿能力的大小)。在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸汽质量称为湿空气的含湿量，用符号d 表示。(3)湿空气的焰湿图中，定含湿量线是与纵坐标平行的垂直线，纵坐标即为含湿量d=Q的等含湿量线(干空气)。定相对湿度线是在一定的大气压力下，不同温度的饱和分压力和定相

45、对湿度？的含湿量所对应的状态点连成的曲线，？=0 的定相对湿度线就是干空气(纵坐标)，？=100%的相对湿度线是饱和空气线，两者之间为未饱和空气区域。h I 定相对褪觥J zr加0d第 50题：湿空气压力一定时，其 中 水 蒸 汽 的 分 压 力 取 决 于。A.含湿量B.相对湿度C.干球温度D.露点温度参考答案：A考察要点：湿空气水蒸汽分压力的概念；含湿量的定义。答案提示：湿空气压力一定时，水蒸气分压力取决于含湿量，d=622义卬(8一口)。相关知识：(1)湿空气是干空气与水蒸气组成的混合气体，湿空气的总压力P，是干空气压力Pa及水蒸汽分压力Pv之和，当采用大气作为工质时，湿空气的总压力就是

46、当地的大气压力8则 8=02+/。当湿空气达到饱和状态时，其水蒸气分压力记为小。(2)每立方米湿空气中所含有的水蒸汽质量，称为湿空气的绝对湿度，也就是湿空气中水蒸气的密度6,湿空气的绝对湿度Pv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度Ps的比值，称为相对湿度？，即？=Qv/Ps=Pv/Ps(3)在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸汽质量称为湿空气的含湿量，用符号d 表示。含湿量d 表示为:d=622 鲁J 6 2 2-(gkg(a)B-ps B-pr第51题：对未饱和湿空气，露点为 oA.干球温度B.湿球温度C.水蒸汽分压力对应的水的饱和温度D.0参考答案：C考察要点：湿空气露点温度的概念。答案

47、提示：露点温度为水蒸气分压力对应的饱和温度。相关知识：(1)露点是指在水蒸气分压力不变的情况下冷却到饱和状态时的温度，也就是从干球温度状态点向下作垂直线与？100%的交点，交点对应定温线的读数就是露点温度。第52题：确定湿蒸汽状态的条件是A.压力与温度B.压力或温度C.压力与比容D.温度或比容参考答案：C考察要点：湿蒸汽状态参数。答案提示：在一定的大气压力下，确定湿蒸汽状态需要两个独立参数，题 中B、D排除；而湿蒸汽饱和时一，饱和压力和饱和温度是对应的，即只有一个是独立的，所以只能取压力与比容或温度与比容两个状态参数。相关知识：(1)湿空气是干空气与水蒸气组成的混合气体，要决定其状态，必须知道

48、三个独立的状态参数，才能决定其他的参数。一般的熔湿图是指定大气压力的，故焰湿图上只需要两个独立状态参数就可确定湿空气状态。(2)湿空气的总压力p,是干空气压力Pa及水蒸汽分压力日之和，当采用大气作为工质时，湿空气的总压力就是当地的大气压力B,则8=Pa+Pv。当湿空气达到饱和状态时，其对应干球温度f的水蒸气分压力记为Ps。第 53题:一热泵从温度为-1 3 的周围环境向用户提供9 5 的热水，其最大供热系数为A.1.1 6B.2.4 1C.2.1 6D.3.4 1参考答案：D考察要点：卡诺循环与热泵循环的含义。答案提示：热泵循环的供热系数为c=5 /(4 氧)，当循环为卡诺逆循环时，供热系数达

49、到最大，为0 =丁1/(7 1 一国=3 6 8/(3 6 8-2 6 0)=3.4 1 o相关知识：(1)卡诺循环是可逆循环，如果使循环演相反方向进行，就成为逆卡诺循环。由于使用的目的不同，分为制冷循环和热泵循环，制热时，从温度为七的低温环境吸热，并向温度为心的高温环境供热，其制热系数为：2,C=T 1/(%一 心)(3)热泵实质上是一种能源采掘机械，从自然环境中吸取热量，并将它输送到人们所需要温度较高的物体中去，热泵循环的供热系数为 2,C=QI/伙=5/(Q i-Q2)第54题:湿空气在总压力不变，干球温度不变的条件下，湿球温度越低，其含湿量_ _ _ _ _ _ _ _OA.不变B.不

50、确定C.越大D.越小参考答案：D考察要点：熔湿图；湿球温度和含湿量的概念。答案提示：由熔湿图可知，在总压力和定温条件下，湿球温度越低，含湿量越小。相关知识：(1)湿空气的总压力P，是干空气压力Pa及水蒸汽分压力Pv之和，当采用大气作为工质时一，湿空气的总压力就是当地的大气压力B,则B=Pa+R。当湿空气达到饱和状态时，其对应干球温度t的水蒸气分压力记为小。(2)在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸汽质量称为湿空气的含湿量，用符号d表示。湿空气的熔湿图中，定含湿量线是与纵坐标平行的垂直线，纵坐标即为含湿量d=0的等含湿量线(干空气)。(3)湿空气在热湿平衡状态时的稳定的绝热饱和温度称为热力