工程热力学第三电子教案第章自我测验题.doc

第三章自我测验题1、填空题（1）气体常数Rg与气体种类_关，与状态_关。通用气体常数R与气体种类_关，与状态_关。在SI制中R的数值是_，单位是_。（2）质量热容c，摩尔热容Cm与容积热容C之间的换算关系为_。（3）理想气体的Cp及Cv与气体种类_关，与温度_关。它们的差值与气体种类_关，与温度_关。它们的比值与气体种类_关，与温度_关。（4）对于理想气体，dUCvdT ，dh=CpdT。它们的适用条件分别是_。（5）2kg氮气经定压加热过程从67升到237。用定值比热容计算其热力学能约变化为_，吸热量为_。接着又经定容过程降到27，其焓变化为_，放热量为_。2、利用导出多变过程膨胀功的计算公式，利用导出多变过程技术功的计算公式。3、公式（1），以及（），这两组公式对于理想气体的不可逆过程是否适用？对于实际气体的可逆过程是否适用？怎么样修改才适用于菲理想气体的可逆过程？4、绝热过程中气体与外界无热量交换，为什么还能对外作功？是否违反热力学第一定律？5、试将满足以下要求的理想气体多变过程在pv图和Ts图上表示出来。（1）工质又膨胀，又放热。（2）工质又膨胀、又升压。（3）工质又受压缩、又升温，又吸热。（4）工质又受压缩、又降温，又将压。（5）工质又放热、又降温、又升压。6、理想气体的3个热力过程如图所示，试将3种热力过程定性地画在p-v图上；分析3个过程多变指数的范围，井将每个过程的功量、热量及热力学能变化的正负号填在表中。7、试将图示的pv图上的2个循环分别表示在Ts图上。8、为了检查船舶制冷装置是否漏气，在充人制冷剂前，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，装置内氮的表压力为 1MPa，温度为 27 。 24 h后，环境温度下降为 17（装置中氮气温度也下降到17），氮气的表压力为934.5kPa。设大气压力为O.1MPa，试问氮气是否漏气？9、氧气瓶容积为10立方厘米，压力为20MPa。温度为20。该气瓶放置在一个O.01立方米的绝热容器中，设容器内为真空。试求当氧气瓶不慎破裂，气体充满整个绝热容器时，气体的压力及温度，并分析小瓶破裂时气体变化经历的过程。10、绝热刚性容器用隔板分成两部分。使 VA2VB3立方米，A部分储有温度为20、压力为0.6MPa的空气，B为真空。当抽去隔板后，空气即充满整个容器，最后达到平衡状态。求：（1）空气的热力学能、焓和温度的变化；（2）压力的变化；（3）熵的变化。11、如图所示，为了提高进入空气预热器的冷空气温度，采用再循环管。已知冷空气原来的温度为20，空气流量为 90 000 立方米/h，从再循环管出来的热空气温度为350。若将冷空气温度提高至40，求引出的热空气量（标准状态下）。用平均比热咨表数据计算，设过程进行中压力不变。又若热空气再循环管内的空气表压力为1.47kPa，流速为20m/s，当地的大气压力为100kPa，求再循环管的直径。12、1kg空气，初态p11.0MPa，t1500，在气缸中可逆定容放热到p20.5MPa，然后可逆绝热压缩到t3=500，再经可逆定温过程又回到初态。求各过程的u，h，s及w和q各为多少？并在pv图和Ts图上画出这3个过程。13、某储气筒内装有压缩空气，当时当地的大气温度t0=25，大气压力p0=98kPa，问储气筒内压力在什么范围才可能使放气阀门打开时，在阀附近出现结冰现象？14、柴油机的气缸吸入温度为t150、压力为p10.1MPa的空气外0.032立方米。经过多变压缩过程，使气体的压力上升为p23.2MPa，容积为V2=0.00213立方米，求在多变过程中，气体于外界交换的热量、功量以及气体的热力学能的变化15、在一个承受一定重量的活塞下装有20的空气0.4kg，占据容积0.2立方米，试问当加入20kJ热量后，其温度上升到多少？并作了多少 功？若当活塞达到最后位置后予以固定，以后再继续加入20kJ热量，则其压力上升至多少？16、某双原子理想气体在多变过程（n1.18）中作了膨胀功660kJ/kg，温度从650降到40，试求气体热力学能及熵的变化，以及气体在过程中的吸热量。17、在一个绝热的封闭气缸中，配有一无摩擦的且导热良好的活塞，活塞将气缸分为在、右两部分，如图所示。初始时活塞被固定，左边盛有1kg的压力为O.5MPa、温度为350的空气，右边盛有3kg的压力为0.2MPa，温度为450K的二氧化碳。求活塞可自由移动后，平衡温度及平衡压力 第三章自测题答案1、（1）有，无。无，无。8.314，J/（mol*K）（2）Cm=Mc=22.41C（3）有，有。有，无。有，有。（4）理想气体的任何工质，任何过程。（5）252.4kJ，353.3kJ,-436.5kJ, 311.8kJ8、有漏气2.8%9、（1）取绝热容器为系统，由能量方程，得终态温度为20。（2）利用状态方程求出终态压力为20kPa（3）小瓶破裂时气体经过得是不可逆绝热过程10、（1）取整个绝热容器为系统，得T=U=H=0；（2）p0.2MPa（3）S2490.5J/K11、5686.5立方米/h ， 0.478m12、12定容过程：q=-277.5kJ/kg，h=-388kJ/kg，s=-0.4977kJ/(kg*K)，w=023定熵过程：w=-277.5kJ/kg，h=388kJ/kg，s=0，q=031定温过程：q=w=384.4kJ/kg，h=u0，s=0.4977kJ/(kg*K)13、将放气过程视为可逆绝热过程，根据定熵过程状态参数之间得关系可得：P133.3kPa.14、多变指数为1.28