工程热力学2018试卷B 试卷标准答案

浙江科技学院浙江科技学院考试试卷……………………线订装………………………2017-2018学年第1学期B试卷标准答案考试科目工程热力学考试方式闭完成时限120分钟拟题人许友生审核人批准人2018年1月9日机械与汽车工程学院2016年级能源与环境系统工程专业一二三四五六七八九十名姓一、是非题（每小题2分，共20分）.5.号学6.7.8.级班业专径的S必大于可逆过程途径的S9.10.二、选择题（每小题2分，共20分）第页共页浙江科技学院考试试卷1，则得分系统熵的变化----热量转变为功的程度（A）A越高/越小/越大B越高/越大/越大C越低/越小/越小D越低/越小/越大2由封闭表面包围的质量恒定的物质集合或空间的一部分称为（C）A封闭系统B孤立系统C热力学系统D闭口系统3与外界只发生功的交换的热力系统，不可能是（C）A封闭系统B绝热系统C开口系统DB+C4关于状态变化过程(C)①非静态过程在压容图上无法用一条连续曲线表示；②系统进行了一个过程后，如能使系统沿着与原过程相反的方向恢复初态，则这样的过程称为可逆过程；③内外平衡是可逆过程的充分和必要条件；④只有无摩擦的准静态过程才是可逆过程。A①④对B②③对C①③④对D②对5在T--s图上，某熵增加的理想气体可逆过程线下的面积表示该过程中系统所(A)。A吸收的热量B对外作的功量C放出的热量D消耗的外界功量6不考虑化学反应和电磁效应的热力系统，过程的不可逆因素是(D)A耗散效应B有限温差下的热传递C自由膨胀DA+B+C7卡诺循环包括(C)过程A定容加热，定容放热，绝热膨胀，绝热压缩B定温加热，定温放热，绝热膨胀，绝热压缩C可逆定温加热，可逆定温放热，可逆绝热膨胀，可逆绝热压缩D可逆定压加热，可逆定压放热，可逆绝热膨胀，可逆绝热压缩8在P_V图上，某比容增加的理想气体可逆过程线下左侧的面积表示该过程中系统所(C)A作的膨胀功的大小B消耗外界功的答案小C作的技术工的大小D第页共页浙江科技学院考试试卷消耗的热量9下列说法中(D)不对①理想气体经过绝热节流后，温度不变，熵值也不变；②不论进行何种热力过程，理想气体的比热不可能小于零；③任何系统的不可逆过程，其熵值一定增加；④功不是状态参数，内能与流动功之和也不是状态参数A①②③B②③④C①③④D①②③④10对于一定质量的理想气体，不可能发生的过程是(D)A气体放热，压强增大C定温放热，压强增大B气体放热，温度不变D定温压缩，气体吸热三、6分，共12分）1.既然压缩过程需要消耗功，为什么内燃机或燃气轮机装置在燃得分烧过程前要有压缩过程？答：对于内燃机或燃气轮机，都是靠高温高压的气体工质推动活就必须连续地产生高温高压的气体工质，因此在燃烧过程前要进行压缩过程，主要目的是提高气体工质的压力，同时工质温度也有所提高。2.违反热力学第二定律？为什么？答：理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功，这个过程不违反热力学第二定律。因为在上述过程中，气体的体积变大，也就是说这个热量全部转换为功的过程引起了其它变化，所以不违反热力学第二定律。同时，理想气体定温膨胀过程仅仅是一个单独的过程，而不是一个循环，这就意味着这个过程不能连续不断地将热量全部转换为功，因此从这个角度来讲上述过程也不违反热力学第二定律。四13分）第页共页浙江科技学院考试试卷微元准静态过程的膨胀功为w，证明w不是全微分？得分证明：w不是全微分，证明如下：对于函数z如果要满足全微分，必要条件为：dzNdyMMyxyx而w只能表示为一个变量的微分关系，不能满足充要条件，故不是全微分。或者：wTu1uTss1uvvTss1vp0Ts(0s，所以w不是全微分。而u五．计算题（其中第1道15分，第2道20分，共35分）1.空气在气缸中由初状态T1=300、p1=0.15MPa进行如下过得分程：(1)定压吸热膨胀，温度升高到480；(2)先定温膨胀，然后再在定容下使压力增到0.15MPa，温度升高到480。试将上述两种过程画在压容图和温熵图中；利用空气的热力性质表计算这两种过程中的膨胀功、热量，以及热力学能和熵的变化，并对计算结果略加讨论。第页共页浙江科技学院考试试卷]：，，/(K)T300Kh300.19kJ/kgu214.07kJ/kgS1110T1时，，，T480Kh482.4kukJ/kg122S/(K)0T2对12W2PdVPVV)RTT)0.2871(480300)kJ/kgp12121qhhh482.49300.19182.30kJ/kgp21uuu344.70214.07130.63kJ/kgp21Psssnss.17767003.47/()0T20T120T20T1pP1对′V'VWqRTln1RTln2TTVV11287.14809182/15106V22P2287.1900573/15106V11P1/WTu0TP'PVVsssRRRR00T1111V'2T'PP'VT111110.2871对)/(K)W=0vquuu344.70914.07130.63kJ/kgv21第页共页浙江科技学院考试试卷图a图bT2P'1P12T2PsssR0.28710T20T12vP'1/(K)或PVsssRlnssRln0T20T110T20T12vP'V11sss2.177601.702030.134940.34063kJ/(kgK)0T20'TT1WWW40.4851.67592.158kJ/kg。T,vTv）qqq40.48130.63kJ/kgT,vTvuuu0130.63130.63kJ/kgT,vTvsss0.134940.340630.4756kJ/(kgK)T,vTvWqWq12讨论：A）(1)、(2)两个过程的状态参数的变化量是相等的：如、s与具u体过程无关，而只与始终两状态有关，进一步表明状态参数的特第页共页浙江科技学院考试试卷性。）(2)两个过程的传热量q和作功量是不同的，说明q与具体过程有关：定压过程的吸热量和作功量都比先定温后定容过程要多。2有一闭口系，从状态1经过变化到状态22经过b回到状态1；再从状态1经过变化到状态2。在这三个过程中，热量和功的某些值。y过12-b-11-c-27ac[解]：关键在于确定过程1－2的热力学能变化，再根据热力学能变化的绝对值不随过程而变，对三个过程而言是相同的，所不2x同的只是符号有正、负之差，进而则逐过程所缺值可求。根据闭口系能量方程