工程热力学习题集及答案

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工程热力学习题集及答案一、填空题1能源按使用程度和技术可分为常规能源和新能源。孤立系是与外界无任何能量和物质交换的热力系。单位质量的广延量参数具有强度量 参数的性质，称为比参数。测得容器的真空度pv=48KPa，大气压力Pb=0.102MPa，则容器内的绝对压力为54kpa 。只有准平衡过程且过程中无任何耗散效应的过程是可逆过程。饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水饱和水湿蒸气、干饱和蒸汽和过热蒸汽。在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越五、水蒸气含量越 —，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少）&克劳修斯积分口:Q/T等于零为可逆循环。9.熵流是由与外界热交换引起的。10.10.多原子理想气体的定值比热容7CzORg能源按其有无加工、转换可分为 一次能源和二次能源。绝热系是与外界无热量交换的热力系。状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。测得容器的表压力pg=75KPa，大气压力pb=0.098MPa，则容器内的绝对压力为173KPa。如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向讲行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。卡诺循环是由两个 定温和两个绝热可逆 过程所构成。相对湿度越小，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大。（填大、小）克劳修斯积分口、：Q/T小于零为不可逆循环。熵产是由不可逆因素 引起的。双原子理想气体的定值比热容Cp二2民 。基本热力学状态参数有：（压力）、（温度）、（体积）。理想气体的热力学能是温度的（单值）函数。热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零）。不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产） 。卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为一孤立系_在国际单位制中温度的单位是 开尔文。根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为 —ws=h2—hl。同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量qa的大小为mH2小于mo2。TOC\o"1-5"\h\zt2 t2已知理想气体的比热C随温度的升高而增大，当12>ti时，C与C的大小0 tit2 t2关系为_C YC_。ti 0已知混合气体中各组元气体的质量分数3i和摩尔质量M,则各组元气体的摩i/Min

ZOi/Mi

尔分数Xi为_7 _。由热力系与外界发生热量交换而引起的熵变化称为熵流。设有一"诺热机工作于600C和30C热源之间，则卡诺热机的效率为65.29%。在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受_环境_温度的限制。燃气轮机装置定压加热循环的 增压比是决定循环热效率的唯一的条件。与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为 孤立热力系。热力系的储存能包括热力学能、宏观动能、重力位能 。已知某双原子气体的气体常数Rr=260J/(kg•k)，则其定值定体质量比热容Cv=_650_J/(kg•k)。已知1kg理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为△u=6(T2—T__。T2定值比热容为Cn的多变过程，初温为t1,终温为t2,其熵变量厶s=CnlnT1水蒸汽的临界压力为22.12MPa流体流经管道某处的流速与 当地音速的比值称为该处流体的马赫数。汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了 环境温度的限制。压气机增压比较大时，为了减少滞胀容积、提高容积效率，除了尽可能减小余隙容积外，通常还采取一多级压缩、中间冷却一的措施。未饱和湿空气的相对湿度值在0-1之间。根据热力系统和外界有无(物质)交换，热力系统可划分为开口系统和闭口系统。作为工质状态参数的压力应该是工质的(绝对压力)。稳定流动能量方程式为(q=(h2-h1)+(C22-C12)/2+g(Z2-ZJ+Ws)。理想气体的定压比热CP和定容比热C都仅仅是(温度)的单值函数。氧气Q的定压比热CP=0.219kcal/kgK,分子量卩=32.则其定容比热

CV=(0.657)kJ/kgK56.在P-V图上，经过同一点的定温线和定熵热线相比（定熵线）较陡。57•将机械能转变为热能的循环叫做（逆向循环）。卡诺循环是由（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程）组成的。水蒸汽定压发生过程所经历的三个阶段分别是（ 预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。60.工质经过一个绝热节流过程后，熵（CV=(0.657)kJ/kgK56.在P-V图上，经过同一点的定温线和定熵热线相比（定熵线）较陡。57•将机械能转变为热能的循环叫做（逆向循环）。卡诺循环是由（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程）组成的。水蒸汽定压发生过程所经历的三个阶段分别是（ 预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。60.工质经过一个绝热节流过程后，熵（二、单项选择题1. 过程是可逆过程。（C）A.可以从终态回复到初态的 B.C.没有摩擦的准平衡 D.增大）没有摩擦的没有温差的绝对压力p,真空pv，环境压力Fa间的关系为（D）A.p+Pv+pa=0B.p+pa—pv=0C.p—Pa—pv=0 D.pa—pv—p=0闭口系能量方程为（D）A.Q+△U+W=0B.Q+△U-W=0气体常量Rr（A ）A.与气体种类有关，与状态无关C.与气体种类和状态均有关理想气体的 A.温度与热力学能焓C.Q—AU+W=0D.Q—AU—W=0B. 与状态有关，与气体种类无关D. 与气体种类和状态均无关_是两个相互独立的状态参数。B.温度与焓C. 温度与熵（C）D.热力学能与已知一理想气体可逆过程中，wt二w,此过程的特性为（BA.定压 B. 定温卡诺循环如图所示，其吸热量Q=（A.RrTilnpP2C.定体D.A绝热C.TiAS34 D.TiAS21在压力为p时,饱和水的熵为0<x<1时,其熵为s,则（A）A.s”>s>s‘B.s>s)sB.RrT1ln当湿蒸汽的干度”>s‘电厂热力设备中，两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程过程可视为定温过程。CA.锅炉 B. 汽轮机C.凝汽器可逆绝热稳定流动过程中，气流焓的变化与压力变化的关系为（B）C.s<s'<s〃D.s'>s>s〃 内的热力D.水泵A.dh=—vdpB