工程热力学及内燃机复习题集

工程热力学及内燃机复习题第一章——基本概念闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。——热力学第一定律热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。或者，第一类永动机是不可能制成的。焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。——热力学第二定律可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功。可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量熵产：由热力系内部的热产引起的熵的产生。卡诺定理:工作再两个恒温热源（和）之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为，如果不是可逆的，其热效率恒小于。工质火用：的对一定的环境而言，工质在某一状态下所具有的热力学能中理论上可以转化为可用能的部分。孤立系统的熵增原理：在孤立系内，一切实际过程（不可逆过程）都朝着使系统熵增加的方向进行，或者在极限情况下（可逆过程）维持系统的熵不变。——气体的热力性质理想气体：分子本身不具有体积、分子间没有作用力的气体称为理想气体。定压比热：单位质量的物质，在压力不变的条件下，作单位温度变化时相应的焓的变化。定容比热：单位质量的物质，在比体积不变的条件下，作单位温度变化时相应的热力学能的变化。迈耶公式及使用条件：，适用于理想气体。比热的定义和单位:单位质量的物质在无摩擦内平衡的特定过程中，做单位温度变化时所吸收或放出的热量。气体常数与通用气体常数：气体常数：等于波尔滋蔓常数与每千克气体所包含的分子数的乘积。通用气体常数：1mol气体的气体常数。实际气体的临界状态：纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。对比态定律：对于范德瓦尔气体，中只要有两个对比参数相同，第三个对比参数也必定相同。——理想混合气体与湿空气1、绝对湿度：单位体积的湿空气中所含水蒸气的质量。2、相对湿度：指绝对湿度和相同温度下可能达到的最大绝对湿度的比值。3、含湿量：单位质量干空气夹带的水蒸气的质量。4、露点温度：对应于水蒸气某分压下的饱和温度。5、干球温度：普通温度计测得的温度。6、湿球温度：用湿纱布包裹的湿球温度计测得的湿纱布中水的温度。7、以上三种温度的关系：饱和湿空气，露点温度=湿球温度=干球温度；不饱和湿空气：露点温度<湿球温度<干球温度。8、饱和湿空气和未饱和湿空气：依据其湿空气中水蒸汽是否达到饱和状态，可划分这两类湿空气。一、1.水蒸气定压发生过程在P-V和T-S图上所表示的特征归纳为一点：临界点，二线：饱和水线饱和蒸汽线；三区：未饱和水，湿饱和蒸汽，过饱和蒸汽。2.孤立系统中进行可逆变化时系统总熵不变，进行不可逆变化时总熵必增大。3.如果势力系处于不平衡状态下，则不能在状态图上标示。4.组成制冷系统的四大设备是换热器、压缩机、膨胀机、冷却器。5.在最高温度与最低温度相同的所有的循环中以卡诺循环的热效率最高。6.湿空气含水蒸气和干空气两种成分。7.∆q=du+∂w运用于闭口系统，理想和实际气体，可逆和不可逆过程。8.将相同质量的氢气和氧气分别储存在相同容器内，二容器温度相等，两者压力为氢气压力>氧气压力。9.朗肯循环由两个等压和两个绝热过程构成。10.理想气体的焓是温度的单值函数。11.水蒸气定压加热过程水加热生成过热蒸汽经五种变化，即过冷水，饱和水，湿饱和蒸汽，干饱和蒸汽，过热蒸汽。12.在T-S图中任意逆过程吸热小于放热13.定量的某种气体经历某种过程不可能发生的是吸热降温对外做负功14.同一地区阴雨天的大气压力比晴天的压力高15.可逆过程一定是准静态过程。16.水蒸气定压气化过程温度不变17.卡诺循环由两个等温过程和两个等熵过程组成。18.经一个不等温传热热量的可用能减小，废热增大。19.经过一个不可逆过程，工质可以恢复原来状态20.缩放管进口参数P1下和背压p一定时，在渐扩管切去一段，则出口面积减小这出口速度c减小，流量Q不变。21.理想气体可逆定温过程焓不变。22.不可逆过程的熵产必定大于零。23.工质经历一个不可逆过程后，熵不变。24.迈耶公式Cp-Cv=Rg适用于理想气体是否定比热容不限。25.焓的表达式H=U+PV26.理想气体的比热容随气体的种类而不同，但对某种气体而言，比热容是气体的单值函数。27.不可逆循环的熵产必然大于零28.绝热过程PVk=常数，k=Cp/Cv，适用于29.郎肯循环可理想化为两个定压过程和两个等熵过程。二、1.提高新蒸汽的温度、压力和降低乏汽压力理论上都可以提高郎肯循环热效率。（正确）2.已知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定它的其他状态参数。（错误）3.只要气体的比热容是常数,Cp-Cv=Rg.（错误）4.准静态过程一定是可逆过程（错误）5.喷管内稳定流动的气体在各截面上的流速不同，但各截面的流量相同（正确）6.理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式Cp-Cv=R（错误）7.稳定状态不一定是平衡状态（正确）8.绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增（错误）9.绝热节流后气体的温度可能升高。（错误）10.饱和湿蒸汽的干球温度等于湿球温度等于露点温度（正确）11.容器中气体的压力不变，则压力表的读数绝对不变（错误）12.已知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定其他状态参数（正确）13.水蒸气在等压汽化过程中温度不变（正确）14.第二永动机违反了热力学第一和第二定律（错误）15.处于平衡状态势力系统应具有均匀一致的温度和压力（正确）16.郎肯循环基础上实现再热可提高循环热效率（正确）17.理想气体的比热容随气体种类不同各异，但对某种理想气体而言，比热容为常数。（错误）18.热力过程中，工质向外界放热，其温度不一定降低（正确）19.不存在400的液态水。（正确）20.余隙容积是必需的但又是有害的，所以我们在设计气机的时候应尽量降低余隙容积。（正确）21.热量只适用于定温定熵过程。（错）22.节流过程是一个等焓过程。（错误）23.熵减的过程是可以发生的（错误）24.工质的经一不可逆循环其熵一定增加（错误）25.第一永动机违反了热力学第一定律（正确）26.热力过程中，工质对外放热温度一定降低（错误）27.工质绝热节流后焓不变，压力不变，温度不定，熵增大（错误）28.某绝热蒸汽轮机相对内效率为0.91，蒸汽在该汽轮机中做功熵不变（错误）29.理想气体的音速C=kRgT（正确）30.不可逆过程可自发进行（正确）31.内燃机理论循环中压缩比愈大，其理论效率越高（正确）三、1.准静态过程，系统经过的所有状态都接近于（D）A、初态B、环境状态C、邻近状态D、平衡状态2.如果热机从热源吸热100KJ，对外做功100KJ，则（B）A、违反热力学第一定律B、违反热力学第二定律C、不违反第一第二定律D、A和B3.系统与外界发生能量传递时，功和热量是（A）A、过程量B、强度量C、广延量D、状态参数4.有一机器可从单一热源吸收1000KJ热量，并输出1200KJ功，这台机器（D）Ａ、违反第一定律Ｂ、违反第二定律Ｃ一个都不违反Ｄ两个都违反5.若已知工质的绝对压力P=0.08Pa大气压力P=0.1MPa，则测得压差（A）A、真空度为0.02MPaB、表压力0.02MPaC、真空度0.18MPaD、表压力0.18MPa四、1.准静态过程与可逆过程有什么不同和联系。2.熵增原理的实质是什么。3.郎肯循环与卡诺循环有什么区别。4.敞开的冰箱不能降温而空调可以降温，为什么5.定熵过程就是可逆绝热过程这句话对吗为什么6.0的冰在温度为20度的大气中逐渐融化为水，试分析说明过程是否可逆，熵变大气和冰哪个更大为什么7.功和热量的主要公共特征8.闭口系统从温度为300K的热源吸取500Kj，系统熵变22Kj/K，问这一过程能否实现，为什么9.过热水蒸气与过冷水有何区别10.郎肯循环热效率不高是不是因为等温放热放热量太大，为什么。内燃机的工作循环理想循环非增压内燃机理想循环的示功图几个参数继续膨胀循环增压内燃机理想循环的示功图理想循环的热效率及其影响因素内燃机实际循环与理想循环的比较压缩的作用和压缩比的选取原则内燃机的工作指标与性能分析内燃机的主要工作指标（四个）内燃机标定性能的主要指标（概念）示功图指示功指示参数及其影响因素有效参数及其影响因素机械损失及其测定影响机械损失功率及机械效率的因素强化指标和强化系数强化分析热计算内燃机的燃烧汽油机的混合气形成和燃烧过程点火提前角汽油机的非正常燃烧过程柴油机的混合气形成和燃烧过程燃烧噪声热效率比较燃烧室内燃机的燃料与燃料供给柴油、汽油的理化特性柴油机