工程热力学期末试题

1、选择题：（可改判断填空） 1.气体常量Rg ( ) A. 与气体种类有关，与状态无关； B. 与状态有关，与气体种类无关； C. 与气体种类和状态均有关； D. 与气体种类和状态均无关。 【解】A。 气体常数只与气体的种类有关，而与状态无关。 2.已知理想气体可逆过程中膨胀功等于技术功，则此过程的特性为( )。 A. 定压 B. 定温 C. 定容 D. 绝热 【解】B 在无摩擦的情况下，理想气体定温过程的膨胀功、技术功分别计算如下： RgTv22?2lnWpdv?RgTdv vv11 2RgTp22?2?vdpRgTlnWt?dp? pp11 2pv11? pv2，因此有W=Wt由于定温过程中

2、，也就是说理想气体在定温过程中的技2术功和膨胀功相等。 3工质经过一个不可逆循环，又回到初态，其熵（ ） A增加 B减少 C不变 D变化不定 【解】C 熵是状态参数，与过程无关，循环前后状态不变，所以熵不变。 000C加热到300 C，此过在刚性容器中，一定质量的空气被4300的热源从C100程是（ ） A可逆的 B不可逆的 C定容可逆的 D等压不可逆的 【解】B 能自发进行的过程均不可逆，题中过程为自发过程，所以是不可逆过程。由PV=RgT可知，该过程不为等压过程，故D错。 5对理想气体，下列 过程的温度是增加的 A绝热压缩 B绝热膨胀 C定容放热 D定压放热 【解】A 从P-V图到T-S图

3、的转换中可以自行读出答案。 6制冷压缩机及其系统的最理想循环是 A卡诺循环 B逆卡诺循环 C回热循环 D多热源卡诺循环 【解】B 最理想循环为卡诺循环，又因为制冷，所以逆向。对于C，应该叫概括性卡诺循环，木有回热循环一说。 7水在定压汽化过程中，下列四个状态里，除 外，另外三个状态的温度是 相同的 A饱和水 B湿饱和蒸汽 C干饱和蒸汽 D过热蒸汽 【解】D 8扩压管是用来将流体的动能转化为 A功 B热量 C内能 D压力能 【解】D 9、当扩压管流道截面积从大变小又从小变大时，气体的流速 A增大 B减小 C不变 D不一定 【解】B 10下列哪种情况气体的内能减少 A绝热压缩 B绝热膨胀 C定温膨

4、胀 D定温 【解】B 填空题 1、热力学第一定律的实质是 。 答案：（能量转换和守恒定律） 2、91在理想气体的放热过程中，若工质温度上升，则其膨胀功一定 零。（大于、小于或等于） 答案：（小于） 3、 111工质状态变化，因其比容变化而做的功称为 。 答案：（容积功） 4、卡诺循环的热效率仅与 有关。 答案：（高温热源温度和低温热源温度） 5、 理想气体在高温热源温度TH和低温热源温度TL之间的逆向卡诺循环的制冷系数为 .。 答案：（T(T- T)） LHL6、卡诺循环包括 四个热力过程。 答案：（可逆定温加热，可逆定温放热，可逆绝热膨胀，可逆绝热压缩） n=常数，当n=0时，其热力过程是

5、，7、理想气体过程方程为pv 当n=k时，其热力过程是 。 答案：（等压过程）(绝热过程) 8、理想气体比定压热容与定容比热之比为 1。（大于、小于或等于） 答案：（大于） 9、某气体c= kJ(kg)在膨胀过程中，从外界吸热16 kJkg，对vm外界做功80kJkg，此过程中，该气体温度将下降 。 答案：（80） 10、某理想气体c=08kJ(kg)被压缩过程中，接受外界功90kJvmkg，温度上升80，此过程中，该气体将对外界放热 kJkg。 答案：（26） 简答题： 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质 、1量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答：否。当一个控制

6、质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。 2、.热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式： q?u?w 分别讨论上述两式的适用范围。 答：第一个公式为热力学第一定律的最普遍表达，原则上适用于不作宏观运2?Pdv1，这只动的一切系统的所有过程；第二个表达式中由于将过程功表达成是对简单可压缩物质的可逆过程才正确，因此该公式仅适用于简单可压缩物质的 可逆过程。 3、将理想气体工质又升压、又升温及又放热的多变过程表示在p-V图和T-S图上。 4、当气流速度分别为亚声速和超声速时，下列形状的管道宜于作喷管还是宜于作扩压管？ （1） （2） （3） （4） 答：亚

7、声速时 （1）喷管 （2）扩压管 （3）喷管 （4）都不适合 超声速时 （1）扩压管 （2）喷管 （3）扩压管 （4）都不合适 5、利用人工打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，会发现打气时轻松了一点，工程上压气机气缸常以水冷却或气缸上有肋片，为什么？ 答：湿布使打气筒散热增强，气缸水冷或加装肋片也是为了增强散热，从而使压缩过程离开绝热靠近定温，压缩耗功减少。 计算题 1. 3 kg空气从p =1MPa、 T= 900 K，可逆绝热膨胀到 p = MPa。设比211热容为定值，绝热指数 k=，求： （1）终态参数T和v ； 22（2）过程功和技术功； 2, 有人设计了一台热机，工质分别从温度为 T= 1 800 K、 T =2 500 K 的21两个高温热源吸热Q =1 500 kJ 和 Q= 2500 kJ，以 T = 300 K的环境为冷012源，放热 Q，问： 3（1）要求热机作