工程热力学参考试题及答案试卷

1、工程热力学参考试题及答案3一选择题（10分）1. dq=dh-vdp适用于 系统， 过程， 工质。CA任意，任意，任意 B. 闭口，任意，理想气体C. 开口，可逆，任意 D. 闭口，可逆，任意2. 理想气体经绝热节流后，温度 。DA可能升高也可能降低 B. 升高C降低 D. 不变3. 如图所示，以铜棒为系统进行分析：铜棒处于 状态。BA平衡 B. 稳定但不平衡C不稳定 D. 平衡且稳定4. 范德瓦尔状态方程中，表示 修正系数。BA气体分子体积修正系数 B. 内压力修正系数C分子之间作用力修正系数 D分子之间斥力修正系数5. 压力为p时，饱和水的熵为；干饱和蒸汽的熵为。当湿蒸汽的干度0<x

2、<1时，其熵为，则 。AA BC D二判断题（10分）1. 机械能可完全转化为热能，而热能却不能完全转化为机械能。（×）2. 系统经历不可逆过程后，熵一定增大。（×）3. 热机的热效率一定小于1。（）4. 水在湿蒸汽区发生定压吸热过程，温度升高。（×）5. 若工质从同一初态，分别经可逆和不可逆过程，到达同一终态且两过程热源相同，那么传热量也相同。（×）三简答或画图分析题（30分）1.（7分）一闭口系统经历了一不可逆过程，已知终态熵小于初态熵，试分析此过程中热量的变化。解：闭口系统无质量交换；不可逆过程：；所以，即，此过程为一放热过程。2.（8分）在

3、T-s图上定性标出n=1.2理想气体的压缩过程，并在图上用面积表示和。（请写明分析过程）解： 方法1 3.（7分）在P-V图和T-S图上表示郎肯循环，并计算郎肯循环的热效率（忽略泵功）。解：汽轮机做功：；冷凝器中定压放热量：；水泵绝热压缩功耗：；锅炉中的定压吸热量：锅炉热效率：，忽略泵功，。4.（8分）分析蒸气压缩制冷循环节流阀代替膨胀机的优缺点。解：优点：省掉膨胀机，设备简化；膨胀阀开度，易调节蒸发温度。缺点：损失功量（用膨胀机此部分功可回收）：；制冷量减少：，=面积a84ba-面积a864ba=面积8468四计算题（50分）1.（15分）某气体在压气机中被压缩，压缩前气体的参数是，压缩后的

4、参数是，。设在压缩过程中每公斤气体的内能增加150，同时向外界放出热量50，压气机每分钟生产压缩气体10。试求：（1）压缩过程中对每公斤气体所作的压缩功；（2）压缩前后气体焓的变化；（3）每生产1压缩气体所需的功；（4）带动此压气机所需电动机的功率。解：（1）压缩过程中对每公斤气体所作的压缩功：压缩过程中，进排气阀均关闭，取气缸中的气体为热力系统（如上图所示），由闭口系能量方程得（2）压缩前后气体焓的变化：（3）每生产1压缩气体所需的功：选取气体的进出口、气缸内壁及活塞所围成的空间为热力系统（如下图所示），由开口系能量方程得：（4）带动此压气机所需电动机的功率：2.（20分）一刚性绝热容器用隔板分成两部分，。A侧有1空气，B侧为真空。抽去隔板，系统恢复平衡后，试求：（1）恢复平衡后系统温度，压力（空气）；（2）抽去隔板前后系统熵变；（3）过程做功能力损失（）。解：（1）以刚性绝热容器为系统进行分析，由热力学第一定律得出： ，由于理想气体热力学能是温度的单值函数，所以抽去隔板后，温度不变，即。（2）抽去隔板后系统熵变：（3）过程做功能力损失：。3.（15分）封闭汽缸中理想气体初态，经过可逆多变膨胀过程变化到终态。已知该气体的气体常数,比热容为常数，试求：（1）气体初终态的比容；（2）多变指数；（3）多变过程膨胀功和热量；（4）判断此过程是吸热还是放热过程。解：（1）12为可逆多