2025年工程热力学期末复习题

工程热力学复习题

一、单选题

1.热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是O

A.开口系B.闭口系

C.孤立系D,不能拟定

（知识点：教材P9页1-2：热力系统。稳定流开口系，当处在稳定状态时,

工质质量也会保持恒定。如果热力系与外界有热量交换，则不是孤立系，因此

答案C不对的。）D.不能拟定

2.某压力容器，其压力表的读数在重庆为/人与在拉萨人2时相比较o

A.相似P.g2=P.giB.增大p,2>〃八

C.减小J??<Pg]D.无法拟定

（知识点：教材P13页，压力的概念，普通我们所使用的测压计，测出的

是工质的真实压力和环境压力之差，当真实压力不变，而环境压力减小时，压

差会增大。）B.增大H2>外

3.开口系的质量是o

A.不变的B.变化的

C.变化的也能够是不变的D.在抱负过程中是不变的

（知识点：教材P9页1-2：热力系统。稳定流开口系质量不变，但非稳定流

则会变化。）C.变化的也能够是不变的

4.准平衡过程，工质经历的全部状态都靠近于。

A.初状态（能够不在初状态）B.环境状态

C.终状态（也能够不在初状态）D.邻近状态

（知识点：教材P18页1-5,偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过

程就是准静态过程，也叫准平衡过程。准平衡过程即使偏离平衡态无穷小，但

能够偏离初始态一种较大的变化，因此答案A不对的，A不对的，那么B也不对

的，准平衡过程可能是在孤立系统中发生的，这时就不会与环境状态相靠近，

因此答案为D）D.邻近状态

5.一定量抱负气体从相似的初态出发分别通过不可逆过程A、可逆过程B达成相

似的终状态，则两过程中气体热力学能变化o

A.AU[A2<AU182B.

C.>AU[%D.kU'A?=—AU通

（知识点：教材P36页2-2,热力学能的变化，在不考虑化学能和原子核能

的状况下，只是内动能和内位能的变化。在一种从A状态到B状态的过程中，

能够有两种方式，一种是可逆的，一种是不可逆的，但不管过程与否可逆，当

时态相似，终态相似时，系统的热力学能的变化就是相似的。）B.5=收心

6.气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止含o

A.4+£—也/万+¥_B.%+五L〉生+生

।2~22।2'2

22

C.4+2~〈儿+/D.均相等

2-2

（知识点:教材P240-241页7-1,滞止焰是该截面上这一点工质的焰与工

质的动能之和）D.均相等

7.某一定量工质将KJ的热量散失到周边环境，若工质散热时端变化-5kJ/K,这

过程o

A.能够发生且为不逆（可逆过程的燧变为零）B.能够发生且为不可逆

C.不可能发生（在外力作用下也可能实现，例如系统温度高于环境温度300K）

D.违反烯增原理（如果这个过程是自发完毕的，才违反埔增原理）

（知识点：教材P36、162页热力学第一定律和第二定律。过程能否进行，

重要看与否违反热力学第一定律和第二定律，第一定律是能量守恒定律，第二

定律鉴定过程的方向，给出了定量工质向环境散失的热量，题目未阐明，但有

可能在外界对系统做功的状况下能量守恒，同时系统的懒减小，因此答案为B。

如果这个过程是自发过程则不可能发生。）B.能够发生且为不可逆

8.刚性容器中有某种抱负气体，参数〃、以现定温充入另一种x气体，使

容器中的压力升到R,充入的气体质量

A.mB.

RJ

P2VPV

c.D.m=m2-rn]

（知识点：教材P367页12-1。这个问题属于抱负混合气体的分压定律，注

意K和K的区别）充气过程混合气体体积不变化，但分压会变化，此时混合气

Ng

体的总压力变为R,分压力对应于混合气体中的分气体物质量。B.

,RJ、

9.循环热效率〃尸ITVZ,只合用于o

A.卡诺循环（卡诺循环只是其中的一种）B.两个恒温热源间的可逆循环

C.两个恒温热源间的一切循环（不可逆就不行）D.多个热源的可逆循环（多

个热源，取的是热源温度的平均值）

（知识点：教材P150页5-3,首先多热源的可逆循环，取的是热源温度的平

均值，因此D不对的，循环热效率〃产1-丁2/1是最大热效率，只能在可逆过程中

发生，因此C不对的。卡诺循环只是其中的一种，因此A不对的）B.两个恒温

热源间的可逆循环

10.气体经不可逆流动后，滞止烙相等，滞止状态O

A.也相似B.滞上压力相等，滞止温度不等。

C.无法拟定D.不相似

（知识点：教材P240-241页7-1,滞止结相等，但并不表明工质的烙和动能

是相似的，因此滞止状态不相似）D.不相似

11.由一种x气体与一种Y气体构成的混合气体，参数为夕、匕T,已知其中x

气体的分压力ox，分体积匕，混合气体中X气体的状态方程O

A.pV、=m,R,TB.pxV=mRJ

C.=mRTD.pV=m、人T

（知识点：教材P367页12-1。如果按分体积算，应当是总压，因此C不对

的，如果按分压算物质量为分气体的物质量，因此B不对的，如果既按总体积

又按总压计算，那么物质量是总物质量，因此D不对的。）对的答案为A

12.工质经历任一可逆循环o

A.fds=0B.pj>0

C.pj<0D.逆向循环fdsWO

（知识点：教材P152页5-4,通过一种循环，系统恢复原状，其燧增一定

为零0）A.Jds—0

13.绝热节流过程为过程。

A.定焰B.定温

C.可逆D.不可逆

（知识点：教材P257页7-6,无视气体动能的变化，绝热节流前后函值相等;

但如果不无视气体动能的变化，则绝热前后函值不相等，因此A不对的。绝热

节流过程温度会变化，不是定温过程，因此B不对的；绝热节流是不可逆过程）

D.不可逆

14.设工质在0℃的恒温冷源和100C的恒温热源间按卡诺循环工作，若输出功

率10kW,每分钟完毕一次循环，每次循环工质从高温热源吸取热量o

A.80.4kJB.219.6kJ

C.373kJD.2238kJ

（知识点:教材P145页5-2,按公式〃=1-4=1-%计算。）D.2238kJ

ZQQ

15.有一位发明家声称制造出一种机器，当这台机器完毕一种循环时，能够从单

一热源吸热kJ,并输出2200kJ的功，这台热机。

A.违反了热力学第一定律

R.违反了热力学第一定律

C.违反了热力学第一定律和热力学第二定律

D.既不违反热力学第一定律也不违反热力学第二定律

（知识点：教材P36、162页热力学第一定律和第二定律。从单一热源吸热

做功违反热力学第二定律，系统吸取的能量不大于输出的能量，违反热力学第

一定律）C.违反了热力学第一定律和热力学第二定律

16.由某种x气体与某种△气体构成的混合气体，参数为小V.7,已知其中x

气体的分压力以，分体积嗫混合气体中x气体的状态方程。

A.PM="L\R&XTB.py=mRJ

C.PV=mx^TD.pV-mRT

（知识点：教材P367页12-1,答案D中，已知某气体的体积匕和压力亿，状态

方程为pV、=〃”,其中凡为这种气体的物质量，用摩尔数表达，如用这种气体

的质量表达，则由于〃=—L-,即〃z=nM因此pV=nRT=^~RT即

MX''MX

mRM

pV=4RT=m-^^T=niRT）oD.pV=mRT

17.工质经历可逆循环o

A.p5>0B.p5<0

C.fds=0D.逆向循环jdsWO

（知识点：教材P152页5-4热力学第二定律的数学体现式，这里要注意端

的定义为=第二终，其中7,为热源的温度，T为工质的温度，在微元换热过

TTT'

程中，过程可逆，因此热源温度等于工质的温度。其中一种重要的不等式为克

劳修斯不等式jds=f—<0,但是对于一种循环，无论可逆与否，系

r

统都将恢复到原来的状态，因此爆增为零。）c.fds=0

18.卡诺循环是o

A.含有可逆等温吸热和可逆等温放热的循环

B.含有两个恒温热源，且满足，包=0的循环

C.热效率等于（1-自）的循环

D.循环中工质除了与两个恒温热源换热外，无其它热交换的可逆循环

（知识点：教材P145页5-4,卡诺循环的定义是由两个绝热压缩、等温吸

热、绝热膨胀和等温放热所构成的一种循环，因此A不对的；卡诺循环热源的

温度不一定是恒温，如概括性卡诺循环，因此B也不对的；卡诺循环尚有输出

功交换，因此D也不对的，对的答案为C）C.热效率等于（1一争）的循环

19.气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止状态o

A.均相似B.不相似

2

C.由各断面的力拟定，不一定相似D.无法比较

2

（知识点：教材P239页7-1,各截面上，由于温度不一定相似，气体分子

运动的动能也不一定相似，因此和断面上的滞止给和动能之和也不一定相似，

2

因此滞止状态不一定相似）C.由各断面的〃，里拟定，不一定相似

2

20.工质经历不可逆循环

A.p5>0B.，dsV0

C.jds=0D.逆向循环，dsWO

C.jc/s=0

21.由氧气02与氮气Nz构成的空气/2=21%,叫2=79%,其中氧气的质量分

数

D0.21x32

A.co—(pB.=-------------------

O2o2“’0.21x32+0.79x28

0.21x287OQ

C.①°?-0.21x2874-0.79x288D.。少=0.21—

0232

（知识点：教材P367页12-1,混合抱负气体分压和分体积定律，在相似的

大气压下，体积分数等于摩尔分数，而某种气体的质量分数应当是该种气体的

质量与混合气体的总质量之比。混合气体的总质量是多个气体的摩尔分数与摩

0.21x32

尔质量的乘积之和）B.

%0.21x32+0.79x28

22.初、终状态相似的任何过程，其过程中传递的热量

A.相等B.q=Aw-w

C.均为D.7-S图面积均相等

（知识点：教材P36页热力学第一定律，不管过程是如何的，状态如何，

必须尊守能量守恒。初终态相似，对于可逆过程和不可逆过程，其传递的热量

是不相似的，因此A不对的；同时也就否认了C和D）B.g=△〃+w

23.任何热力过程中，抱负气体的热力学能的变叱量都能够表达为。

A.Aw=cxATB.Aw=cpAT

C.=A/?-A/?vD.\u=q-vv;

（知识点：教材P73页3-3。在定容过程中，膨胀功为零，热力学能变化与

过程热量相等；在定压过程中技术功为零，因此燃的变化量与过程热量相等，

因此B是计算的焰的变化量。答案C中包含有技术功，因此不对的，答案D也

是给变化，因此对的答案为A）A.Aw=cv\T

24.系统完毕一种不可逆循环时，系统的燧变o

A.不大于0B.不不大于0

C.等于0D.不拟定

（知识点：系统完毕一种循环，端变为零）C等于0

25.下列热力系统中与外界既无物质交换又无能量交换的是。

A.开口系统B.绝热系统

C.闭口系统D.孤立系统

D.孤立系统

26.任何热力过程中，抱负气体的焰变化量都能够表达为o

A.A/?=cv\TB.A/i=cp\T

C.A/i=Aw4-D.Ah=q-w

（知识点：教材P73页3-3。参见23题）B.Ah=cAT

27.抱负气体在一种带活塞的气缸中膨胀，若容器与外界绝热，则气体的温

度。

A.减少B.升高

C.保持不变D.无法拟定

（知识点：热力学第一定律，绝热过程，系统热力学能的减少等于对外所

做的功，热力学能的减少，表明系统温度减少。）A.减少

28.一定量气体置于刚性气缸内，在某一过程中外界对热力系统作功60kj,热

力系统从外界吸热20kJ,则热力系统的热力学能为o

A.40kJB.60kJ

C.-40kJD.80kJ

（知识点：热力学第一定律的第一体现式，=但这里要注意做功

的正负号，吸热的正负号。系统对外做功是正功，外界对系统做功为负功；系

统从外界吸取热量，取正值，系统向外界放热取负值。）D.80kJ

29.设工质在300K的恒温冷源和1200K的恒温热源间按卡诺循环工作，每小时

吸取热量20kJ,则放巴热量o

A.2.5kJB.5kJ

C.10kJD.15k

（知识点：热力学第二定律和卡诺定理。先计算卡诺循环的效率

n=1一一-=1---=0.75,再由〃=1—邑=0.75得至UQ,=50）B.5kJ

rT、1200eQ、

30.容器内工质的压力将随测压时的地点不同而o

A.增大B.减小

C.不变D.无法拟定

（知识点：教材P13页，压力的概念，普通我们所使用的测压计，测出的

是工质的真实压力和环境压力之差，当真实压力不变，而环境压力减小时，压

差会增大，但容器内工质的绝对压力不变。）C.不变

31.迈耶公式-0=凡,合用于o

A.抱负气体，但规定定值比热容B.抱负气体，与否认值比热容不限

C.任何气体，但规定定值比热容D.任何气体，与否认值比热容不限

（知识点：教材P66页3-2。在公式的推导过程中假定了抱负气体的分子间

无作用力，不存在内位能，热力学能只包含取决于温度的内动能，因此迈耶公

式合用于抱负气体，但比热容是温度的函数，能够随温度变化，因此答案是B）

B.抱负气体，与否认直比热容不限

32.某设备管道中的工质为60mmHg,设大气压力为80kPa,此压力在其压力测

量表计上读数为。

A.72kPaB.86.67kPa

C.130kPaD.30kPa

（知识点：教材P15页1-3,注意压力单位换算，表1T）A.72kPa

33.平衡状态就是o

A.均匀状态B.稳定状态

C.与外界不存在任何势差的状态D.不随时间变化的状态

（知识点：教材P16页-4,一种热力系统，如果在不受外界影响的条件下

系统的状态始终保持不变，这种状态称为平衡状态。）答案A,非均匀状态同样

可达成平衡，如气液两相的平衡；答案B,稳定状态可能需要外界提供的能量维

持，如两个不同温度热源之间的金属棒中的传热过程，此时通过一种比较长的

时间后，各点的温度是稳定不变的；答案D,稳定开口系的状态就不随时间变化,

因此对的答案为B,此时系统即不受外界影响。）C.与外界不存在任何势差的状

态

34.3kg抱负气体，从初态25℃,p.=lMPa,定压膨胀至pz=0.IMPa,然后又经

定容加热至£3=25C,气体经1—2—3过程的热力学能变化量o

A.增大B.一NJMJR

C./或小D.AU不变

（知识点：教材P36页2-2,热力学能的变化，在不考虑化学能和原子核能

的状况下，只是内动能和内位能的变化，因此热力学能只是温度的函数，两个

状态的温度相似，因而热力学能没有变化。）D.AU不变

35.可逆稳定流动能量方程可表达为。

A.q=B.〃=△〃+/pdv

C.的=dh-vdpD.q=Az/-fvdp

（知识点：教材P47页2-6,热力学第一定律的第二体现式。）A.q=A/z+Avv,

36.抱负气体在一种带活塞的气缸中被压缩，若容器与外界绝热，则气体的温

度o

A.减少B.升高

C.保持不变D.无法拟定

（知识点：热力学第一定律“=4,+卬，此时热量为零，外界对系统做负功,

系统的热力学能增大，因此温度升高）B.升高

37.某抱负气体经输气管向绝热、真空的刚性容器充气。若充气时输气管中的气

体参数保持不变，。八。，为定值，则气体充入容器后其温度将。

A.升高B.减少

C.不变D.无法拟定

A.升高

38.某一定量工质将KT的热量散失到周边环境，环境温度为300K,若工质散热

时端的变化为-7kJ/K,则该过程o

A.能够发生且为可逆过程B.能够发生且为不可逆过程

C.不能发生D.无法拟定能否实现

（知识点：该过程不违反热力学第一定律，因此能够发生，但此时，过程

的牖减小，表明不可自发产生，同时不可逆。由于不懂得另一种热源的温度，

因此不能判过程能否进行。）D.无法拟定能否实现

39.一种热力系统与外界现有物质交换，又有能量交换，则该热力系统可能

是O

A.闭口系B.开口系

C.绝热系D.开口系或绝热系

（知识点：开口系能够成为绝热系和非绝热系。绝热系也能够通过工质的流

动实现能量的交换）D.开口系或绝热系

40.可逆过程一定是。

A.工质能回复到初态的过程B.非平衡过程

C.准平衡过程D.存在着殒耗的准平衡过程

（知识点：教材P21页1-5,可逆过程首先应当是准平衡过程，应满足热的

和力的平衡，同时过程中不应有任何形式的耗散效应。）C.准平衡过程

41.2kg抱负气体，从相似的初态出发分别通过不可逆过程A、可逆过程B达成

相似的终状态，则两个过程中抱负气体的焙变化量。

A.B•

・

CD♦^HiA2=-AHia2

（知识点：教材P40页2-4,A//=AW+A（pv）,此时热力学能的变化是相似

的，但可逆过程中，推动功最小，因此不可逆过程的焙变不不大于可逆过程熔

变。）

C•4^142〉反九2

42.q=△"+卬合用于o

A.任意气体、闭口系统、任意过程

B.实际气体、开口系统、可逆过程

C.抱负气体、闭口系统、可逆过程

D.任意气体、开口系统、任意过程

（知识点：教材P42页2-5。这是热力学第一定律的第一体现式，在推导过

程中没有任何的假设条件，对闭口系普遍合用，能够是可逆过程也能够是不可

逆过程）A.任意气体、闭口系统、任意过程

二、选择题

三、填空题

1.摩尔常数R与气体种类有关,与状态一无关。

2.炳产就是由耗散热产生的焙增量。

3.临界压力比是流速达成本地声速时,工质的压力与滞止压力之比，它仅与工质

有关。

4.1kg氧气，初始状态为P1=0.也&、0=100。经定压过程加热至I」％=400℃,

按定值比热容计算，其技术功禁=0k.T/kg。

5.氧气和氮气的混合物为2/,压力为0.DIPa,其中氧气的分体积为0.6倘则

氮气分压力为0.07MPa。

6.只要有2个独立的状态参数即可拟定简朴可压缩系的1个平衡状

态。

7.临界压力比是工质的压力与滞止压力之比，它仅与工质有关。

8.在热力学中，人为划定的一定范畴内的研究对象称为热力系统。

9.状态参数坐标图上的一点表达热力系统的一种拟定的平衡状态。

不可能发生使孤立系统总端减少的过程，抱负可逆状况也只能使孤立系统总燧

等于零。

10.某抱负气体在定压下从初温100汽加热到400久，并作了容积变化功

81.6kJ/kg,该气体的R为0.272kJ/(kg•K)。

定压过程技术功为零，焙变化量与过程热量相等，即

△h=△公=jn\h=△%,=J：(c+R,)dT

=A/?=bq=|cdT4-JRdT=+R(7^-7^)

由热力学第一定律△夕〃=AM+△卬=Aw+/?Av+vA/?=△〃+/?Av,定压过程1H=0

/?Av=bq—△〃=A/?-Aw=R(1_1)，于是

pAv81.6x1000

R,==272J/kg♦K=0.272kJ/kg.K

(工—G-(673-373)

11.Ikmol的多个气体在同温同压下所占的体积均2g似_。

12.能量从一种物体传递到另一种物体可有做功和传热两种方式。

13.等温压缩是压缩气体最有利的方式。

14.互相接触的物体，若它们处在热平衡，则它们的温度必相等。

15.气体常数后与气体种类有关,与状态无关。

16.在热力学中，热力系统和外界之间完全没有热量交换的研究对象称为

系统°

17.用和。2的混合物为21n3,压力为0.5MPa,其中N的分体积为1.4m。则02的

分压力0.15MPa。

18.在热力学中，人为划定的一定范畴内的研究对象称为系统，周边的

物体称为环境°

19.声速是状态参数，与气体的性质及其状态有关。

20.1kg工质流入热力系统时，系统获得的总能量是一热力学能与推动功

之和。

21.在热力学中，人为划定的一定范畴内的研究对象称为系统°

22.卡诺循环在300K.1200K热源间工作，每小时吸取热量20kJ,向冷源排出

热量5kJo

23.逆向卡诺循环过程中功和热量的计算式与正向卡诺循环相似，只是

传递方向相反。

24.气体的初态为P|=0.5MPa,匕=0.4m3,在pV=定值的条件下膨胀到

匕=0.8加工则气体的技术功为346.574kJ。

（技术功为

叱=-Jvdp=—dp=-c(lnp2-i