工程热力学第三版电子教案第3章自我测验题（五篇）第一篇：工程热力学第三版电子教案第3章自我测验题第三章自我测验题1、填空题（1）气体常数Rg与气体种类_____关，与状态_____关。

通用气体常数R与气体种类______关，与状态_____关。

在SI制中R的数值是_____，单位是______。

（2）质量热容c，摩尔热容Cm与容积热容C'之间的换算关系为_________。

（3）理想气体的Cp及Cv与气体种类______关，与温度_________关。

它们的差值与气体种类_______关，与温度_______关。

它们的比值与气体种类_________关，与温度_______关。

（4）对于理想气体，dU ＝CvdT，dh=CpdT。

它们的适用条件分别是________。

（5）2kg氮气经定压加热过程从67℃升到237℃。

用定值比热容计算其热力学能约变化为________，吸热量为________。

接着又经定容过程降到27℃，其焓变化为______，放热量为_______。

2、利用的计算公式。

3、公式（1），以及（２），这两组导出多变过程膨胀功的计算公式，利用导出多变过程技术功公式对于理想气体的不可逆过程是否适用？对于实际气体的可逆过程是否适用？怎么样修改才适用于菲理想气体的可逆过程？4、绝热过程中气体与外界无热量交换，为什么还能对外作功？是否违反热力学第一定律？5、试将满足以下要求的理想气体多变过程在p－v图和T－s图上表示出来。

（1）工质又膨胀，又放热。

（2）工质又膨胀、又升压。

（3）工质又受压缩、又升温，又吸热。

（4）工质又受压缩、又降温，又将压。

（5）工质又放热、又降温、又升压。

6、理想气体的3个热力过程如图所示，试将3种热力过程定性地画在p-v图上；分析3个过程多变指数的范围，井将每个过程的功量、热量及热力学能变化的正负号填在表中。

7、试将图示的p－v图上的2个循环分别表示在T－s图上。

8、为了检查船舶制冷装置是否漏气，在充人制冷剂前，先进行压力实验，即将氮气充入该装置中，然后关闭所有通大气的阀门，使装置相当于一个密封的容器。

充气结束时，装置内氮的表压力为1MPa，温度为27 ℃。

24 h后，环境温度下降为17℃（装置中氮气温度也下降到17℃），氮气的表压力为934.5kPa。

设大气压力为O.1MPa，试问氮气是否漏气？9、氧气瓶容积为10立方厘米，压力为20MPa。

温度为20℃。

该气瓶放置在一个O.01立方米的绝热容器中，设容器内为真空。

试求当氧气瓶不慎破裂，气体充满整个绝热容器时，气体的压力及温度，并分析小瓶破裂时气体变化经历的过程。

10、绝热刚性容器用隔板分成两部分。

使VA＝2VB＝3立方米，A部分储有温度为20℃、压力为0.6MPa的空气，B为真空。

当抽去隔板后，空气即充满整个容器，最后达到平衡状态。

求：（1）空气的热力学能、焓和温度的变化；（2）压力的变化；（3）熵的变化。

11、如图所示，为了提高进入空气预热器的冷空气温度，采用再循环管。

已知冷空气原来的温度为20℃，空气流量为90 000 立方米/h，从再循环管出来的热空气温度为350℃。

若将冷空气温度提高至40℃，求引出的热空气量（标准状态下）。

用平均比热咨表数据计算，设过程进行中压力不变。

又若热空气再循环管内的空气表压力为1.47kPa，流速为20m/s，当地的大气压力为100kPa，求再循环管的直径。

12、1kg空气，初态p1＝1.0MPa，t1＝500℃，在气缸中可逆定容放热到p2＝0.5MPa，然后可逆绝热压缩到t3=500℃，再经可逆定温过程又回到初态。

求各过程的△u，△h，△s及w和q各为多少？并在p－v图和T－s图上画出这3个过程。

13、某储气筒内装有压缩空气，当时当地的大气温度t0=25℃，大气压力p0=98kPa，问储气筒内压力在什么范围才可能使放气阀门打开时，在阀附近出现结冰现象？14、柴油机的气缸吸入温度为t1＝50℃、压力为p1＝0.1MPa的空气外0.032立方米。

经过多变压缩过程，使气体的压力上升为p2＝3.2MPa，容积为V2=0.00213立方米，求在多变过程中，气体于外界交换的热量、功量以及气体的热力学能的变化15、在一个承受一定重量的活塞下装有20℃的空气0.4kg，占据容积0.2立方米，试问当加入20kJ热量后，其温度上升到多少？并作了多少功？若当活塞达到最后位置后予以固定，以后再继续加入20kJ 热量，则其压力上升至多少？16、某双原子理想气体在多变过程（n＝1.18）中作了膨胀功660kJ/kg，温度从650℃降到40℃，试求气体热力学能及熵的变化，以及气体在过程中的吸热量。

17、在一个绝热的封闭气缸中，配有一无摩擦的且导热良好的活塞，活塞将气缸分为在、右两部分，如图所示。

初始时活塞被固定，左边盛有1kg的压力为O.5MPa、温度为350℃的空气，右边盛有3kg 的压力为0.2MPa，温度为450K的二氧化碳。

求活塞可自由移动后，平衡温度及平衡压力第三章自测题答案1、（1）有，无。

无，无。

8.314，J/（mol*K）（2）Cm=Mc=22.41C'（3）有，有。

有，无。

有，有。

（4）理想气体的任何工质，任何过程。

（5）252.4kJ，353.3kJ,-436.5kJ, 311.8kJ8、有漏气2.8%9、（1）取绝热容器为系统，由能量方程，得终态温度为20℃。

（2）利用状态方程求出终态压力为20kPa（3）小瓶破裂时气体经过得是不可逆绝热过程10、（1）取整个绝热容器为系统，得△T=△U=△H=0；（2）△p ＝－0.2MPa（3）△S＝2490.5J/K11、5686.5立方米/h，0.478m12、1－2定容过程：q=-277.5kJ/kg，△h=-388kJ/kg，△s=-0.4977kJ/(kg*K)，w=0 2－3定熵过程：w=-277.5kJ/kg，△h=388kJ/kg，△s=0，q=0 3－1定温过程：q=w=384.4kJ/kg，△h=△u＝0，△s=0.4977kJ/(kg*K)13、将放气过程视为可逆绝热过程，根据定熵过程状态参数之间得关系可得：P≤133.3kPa.14、多变指数为 1.28，气体质量为0.0345kg15、包含两个过程：定压过程1－2，定容过程2－3；69.8℃，5.72kJ，16、△u＝－297.4kJ/kg，△s=0.644kJ/(kg*K)，q＝326.6kJ/kg 17、425.6K，246.2kPa335.8kPa第二篇：工程热力学第三版电子教案第2章自我测验题第二章自我测验题1、写出热力学第一定律的一般表达式，闭口系热力学第一定律表达式。

2、写出稳定流动能量方程式，说明各项的意义。

3、下面所写的热力学第一定律表达式是否正确？若错了，请改正。

q＝du＋dw，4、说明下列公式的适用条件：，，，，5、用稳流能量方程分析锅炉、汽轮机、压气机、汽凝器的能量转换特点，得出对其适用的简化能量方程。

6、稳定流动的定义是什么？满足什么条件才是稳定流动？稳定流动能量方程对不稳定流动是否适用？一般开口系能量方程式与稳定流动能量方程式的区别是什么7、流动工质进入开口系带入的能量有______，推动切为______。

工质流出开口系时带出的能量为________，推动功为______。

8、焓的定义式为_________，单位是________。

9、技术功Wt=________；可逆过程技术功Wt=________；技术功与膨胀功的关系为_________，在同一p-v图上表示出任意一可逆过程的W和Wt。

1O、若气缸中的气体进行膨胀由V1膨胀到V2，活塞外面是大气，大气压力为pO，问工质膨胀所作的功中有多少是对外作的有用功11、如图所示已知工质从状态a沿路径a－c－b变化到状态b时，吸热84kJ，对外作功32kJ，问：（1）系统从a经d到b，若对外作功10kJ，吸热量＝______。

（2）系统从b经中间任意过程返回a，若外界对系统作功20kJ，则Qba＝_____，其方向为_______。

（3）设Ua＝0，Ud＝42kJ，则Qad=______，Qdb=________。

12、质量为1.5kg的气体从初态1000kPa，0.2立方米膨胀到终态20OkPa，1.2立方米，膨胀过程中维持以下关系：p＝aV＋b，其中a，b均为常数。

求：（l）过程的传热量；（2）气体所获得的最大热力学能增量。

13、如图所示，一刚性活塞，一端受热，其他部分绝热，内有一不透热的活塞，活塞与缸壁间无摩擦。

现自容器一端传热，Q＝20kJ，由于活塞移动对B作功10kJ求：（1）B中气体的热力学变化；（2）A和B总的热力学能变化；14、由生物力学测定可知，一个人在静止时向环境的散热率为40OkJ/h。

在一个容纳2000人的礼堂里，由于空调系统发生故障，求：（1）故障后 20 min内，礼堂中空气的热力学能增加量；（2）假定礼堂和环境无热量交换，将礼堂和所有的人取为热力系，该系统热力学能变化多少？应如何解释礼堂中的空气温度的升高？15、在炎热的夏天，有人试图用关闭厨房的门窗和打开电冰箱门的办法使厨房降温，开始他感到凉爽，但过一段时间后这种效果消失，甚至感到更热，为什么？16、压力0.1 MPa、温的298 K的空气，被透平压缩机压缩到O.5 MPa，45OK，透平压缩机消耗的功率为5kw，散热损失为5kJ/kg。

假定空气进出口的动、位能差均略去不计，空气作理想气体处理，其进出口焓差为1.004△t kJ/kg。

求空气的质量流量。

17、一水冷式的油冷却器，已知进人冷却器的温度为88℃，流量为45kg/min，流出冷却器的温度为38℃；冷却水进入和离开冷却器的温度各为15℃和26.5℃，此冷劫器在绝热的同时，可忽略动能变化。

油和水两者的焓可用△h=c△t 计算。

求冷却水的质量流量。

18、某燃气轮机装置，如图所示。

已知在各截面处的参数是：在截面1处：p1=0.1MPa,t1=28℃,v1=0.88立方米/kg；在截面2处：p2=0.6MPa,t2=82℃,v2=0.173立方米/kg；在截面3处：p3=p2,t3=600℃,v1=0.427立方米/kg；在截面3'处：p3'=0.1MPa,t3'=370℃,v3’=1.88立方米/kg。

且△u12=u2-u1=40kJ/kg，△u23=u3-u2=375kJ/kg，△u33'＝－167kJ/kg，Cf1=Cf2=Cf3=Cf4＝0，求：（1）压气机消耗的功；（2）燃烧室加给工质的热量；（3）喷管出口的流速；（4）叶轮输出的功。

19、在如图所示的绝热容器A,B中，装有某种相同的理想气体。