大连理工工程热力学自测题7及答案

自测七一、名词解释（本大题15分，每小题3分）1孤立系2正向循环3循环热效率4平衡状态5比容二、判断（本大题10分，每小题2分）1、熵增过程即为不可逆过程。()2、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。()3、闭口绝热系的熵不可能减少。()4、因为是普遍适用于一切工质的，因此水蒸汽在定压气化时，温度是不变的，所以水蒸汽在定压气化时焓变量为0。（）5、热力系对外放出热量，系统温度一定降低。（）三、简答（本大题25分，每小题5分）1、熵增原理的实质2、画出蒸汽压缩制冷简单循环的T-s图，并用各状态点的焓表示出其制冷系数。3、试写出卡诺循环的组成和循环热效率计算公式。通过此公式得出什么重要结论？4、状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数及过程量有哪些?5、以1㎏工质为例，分别写出闭口系与稳定流动的开口系的能量方程，并将可逆过程的膨胀功与技术功在p－v图上表示出来。四、计算题（本大题50分，第1、2题各15分；第3题20分）1、容积V=0.5m3的空气初压p1=0.3MPa，初温t1=150℃，经可逆多变膨胀过程到终态p2=0.08MPa，t2=20℃，求：过程中热力学能、焓及熵的变化量.（空气作为理想气体，其比热容可取定值，气体常数=287J/(kg.K)；=1005J/(kg.K)）2、机在1600K和400K两热源之间工作，若每个循环中热机吸热5000kJ，求①此热机每循环所作的净功；②高温热源、低温热源和工质熵的变化；③由两热源和工质组成的孤立系统的熵变化量。3、活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩比ε=10，气体在压缩冲程的起点状态是p1=100kPa、t1=35℃。加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定值,且=1.005kJ/（kg·K），κ=1.4，求：（1）画出循环的p-v图T-s图；（2）循环的最高温度和最高压力；（3）循环吸热量、循环净功和循环热效率

答案：一、1、孤立系：当一个热力系统和外界既无能量交换又无物质交换时，该系统就称为孤立系统。2、正向循环：将热能转化为机械能的循环叫正向循环3、循环热效率：4、平衡状态：热力系统在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态称为平衡状态。5、比容：单位质量物质所占的体积二、1、×2、√3、×4、×5、×三、１、熵增原理的实质：1）实际过程具有方向性，即只有系统和与之相关的周围环境的熵的总和增大的过程才能发生。2）系统熵的减小必然伴随着其余系统熵的增加。

3）指出热过程进行的限度，过程停止进行时即为系统和与之相关的周围环境的熵为0。2、３、卡诺循环由两个任鹿毯土礁鼍裙套槌桑淙刃始扑愎剑?，通过卡诺循环得到的结论：（1）卡诺循环的热效率之决定于高温热源和低温热源的温度（2）卡诺循环的热效率只能小于1，决不能等于1（3）第二类永动机是不可能存在的４、状态量：表现的某种宏观物理特性，其值只与状态有关，与如何达到此状态所经历的途径无关。过程量：是过程中表现出来的量，其变化量不仅与初、终状态有关，而且与过５、程经过的路径有关。常用的状态参数有温度、压力、比体积、热力学能、焓、熵；过程量有功和热量。•

闭口系；开口系四题1、kgJ/(kg.K)kJkJJ2、1）kJ2）kJ/K3)因为过程可逆，所以由两热源和工质组成的孤立系统熵变为0或者3、1）2）∴kJ/（kg·k）m3/kgm3