热力学复习题

工程热力学一、判断题（判断下列说法与否对的，并阐明理由）1、闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。（错）2、某种抱负气体通过一种不可逆循环后，其熵的变化值不不大于零。（错）3、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态，与过程无关。（错）4、抱负气体吸热后，温度一定升高。（错）5、工质的熵增就意味着工质经历一种吸热过程。（错）6、在温限相似的状况下，卡诺循环的热效率最高。（对）7、摩尔气体常数R的数值随气体的种类不同而不同。（错）8、对于一种拟定的抱负气体，(cp-cv)一定为一定值。（对）10、已知湿蒸汽的压力和温度，就能够拟定其状态。（错）11、系统由某一状态变化到另一状态，在这两状态之间全部过程所作的膨胀功都相等。（错）13、没有能量耗散的准平衡过程为可逆过程。（对）14、无论可逆与否，工质经历了一种循环后，其熵不变。（对）15、热效率公式不仅合用于卡诺循环，也表达两恒温热源T1、T2间可逆循环的热效率。（对）16、循环净功越大，则循环的热效率也愈大。（错）17、不可逆过程的熵变无法计算。（错）20、若容器中气体的绝对压力没有变化，则其压力表的读数就不会变化。（错）21、气体膨胀时一定对外作功。（错）28、想气体的内能、焓、熵都是温度的单值函数。（错）35、不可逆循环的热效率一定不大于可逆循环的热效率。（错）38、热量不可能从低温物体传至高温物体。（错）三、简答题1、倘使容器中气体的压力没有变化，安装在该容器上的压力表的读数不会变化？为什么？2、已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为ts=179.88C。试判断H2O在下列状况下：（1）p=1.0MPa、t=200C；（2）p=1.0MPa、t=160C；（3）p=1.0MPa、干度x=0.6，所处的聚集态（过冷水状态、过热蒸气状态还是饱和蒸3、在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作。在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度与否会越来越低？请用热力学原理加以解释。4、将工质又升压、又降温、又放热的抱负气体多变过程定性地表达在p-v图和T-s图上（提示：首先画出四条基本过程线）。7、一两级压缩、中间冷却压气机系统，工质进口压力为1bar，出口压力为100bar，其最有利的中间压力是多少？8、抱负气体的cp和cV均为温度的单值函数。试问对拟定的一种抱负气体而言，（cp-cV）及cp/cV与温度的关系如何？用数学体现式阐明。10、气体在某一过程中吸取了50J的热量，同时内能增加了82J，问此过程是膨胀过程还是压缩过程？11、如右图2所示，在p-v图中有一可逆过程1-2，工质为抱负气体。试判断其过程热量q、过程功w以及热力学能变化u的正负。图1图2四、计算题1、有一种循环，工质从高温热源吸热3.4×106kJ，输出功率1.1×106kJ，试计算该循环的热效率ηt。若循环是在温度分别为577℃和30℃的恒温热源间完毕的，试计算该循环的热效率ηt与同温限下卡诺循环的热效率ηc之比。[32.35%，0.5028]2、可视为抱负气体的空气在活塞中从1bar、20℃经历一可逆绝热过程后，压力升为6bar。已知空气的比定压热容cp=1.0kJ/(kgK)，比定容热容cV=0.71kJ/(kgK)。试计算该过程终了时空气的温度，每公斤空气热力学能、焓和熵的变化以及所作的膨胀功。[492.69K，141.68kJ/kg，199.54kJ/kg，0，-141.68kJ/kg]3、将氧气压送到容积为2m3的储气罐内，初始时表压力为0.3bar，终态时表压力为3bar，温度由t1=45℃升高到t2=80℃。试求压入的氧气质量。本地大气压为Pb=760mmHg，氧气Rg=260J/(kgK)。4、2kg温度为25℃，压力为2bar的空气通过一种可逆定压过程后，温度升为200℃。已知空气的比定压热容cp=1.0kJ/(kgK)，比定容热容cV=0.71kJ/(kgK)。试计算：(1)该过程的膨胀功；（2）过程热量[100.45kJ，350kJ，249.55kJ，350kJ，0.9236kJ/K]6、温度为227℃的恒温热源中有热量5000kJ用来产生机械功，若大气温度为27℃，问最大可能产生的机械功是多少？排入大气的热量是多少？7、绝热容器由隔板分成两部分，如右图所示。左边为压力600kPa，温度为300K的空气；右边为真空，容积是左边的5倍。如将隔板抽去，空气快速膨胀，充满整个容器。试求：1公斤空气的热力学能、温度和熵的变化。空气Rg=287J/(kgK)。[0，300K，514J/(kgK)]9、压力为8×105Pa、温度为500℃的空气，以500m/s的流速进入喷管作可逆绝热（等熵）流动，膨胀至出口压力为p2=3.5×105Pa。已知k=1.4，Rg=287J/(kgK)[759.45m/s]10、在恒温热源T1=700K和T2=400K之间进行循环。当W0=1000kJ，Q2=4000kJ时，试用计算阐明：循环的方向性。[正向循环]11、容积为V=0.0283m3的瓶内装有氧气，其压力为p1=6.865105Pa，温度为T1=294K。随即发生泄漏，压力降至p2=4.901105Pa时被发现，而温度T2=T1未变。试问到发现为止共漏去多少kg氧气？[氧气Rg=260J/(kg.K)] [0.073kg14、某人宣称发明了一种热机，它从100C的高温热源吸热1000kJ，向20C的低温热源排热，可产生240kJ的功。试问该热机能否实现？15、如右图所示一双缸构造装置。已知压力表A的读数为15MPa，压力表B的读数为10MPa，试问压力室=1\*ROMANI中的绝对压力为多少？（大气压力为0.1MPa）[25.1MPa]17、一定量的空气，通过下列四个可逆多变过程构成的循环，试求：(1)填充下表所缺数据；(2)循环净功及热效率；(3)将循环定性地表达在p-v图和T-s图上