《工程热力学》复习题型一、简答题1.状态量(参数)与过程量有什么不同?常用的状态参数哪些是可以直接测定的?哪些是不可直接测定的?内能、熵、焓是状态量,状态量是对应每一状态的(状态量是描述物质系统状态的物理量)。
功和热量是过程量,过程量是在一个物理或化学过程中对应量。
(过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量)温度是可以直接测定的,压强和体积是不可以直接测定的。
2.写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量;写出与热力学第二定律有关的一个状态参数。
3.对于简单可压缩系统,系统与外界交换哪一种形式的功?可逆时这种功如何计算。
交换的功为体积变化功。
可逆时4.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?0、1、k、n5.试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系,并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在p v图上。
膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功(由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上习惯成为轴功);流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。
膨胀功=技术功+流动功6.热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么?写出各自的数学表达式。
热力学第一定律的实质就是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。
(他的文字表达形式有多种,例如:1、在孤立系统中,能的形式可以转换,但能的总量不变;2、第一类永动机是不可能制成的。
)数学表达式:进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的;要使非自发过程得以实现,必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。
数学表达式可用克劳修斯不等式表示:∮(δQT)≤07.对于简单可压缩系,系统只与外界交换哪一种形式的功?可逆时这种功如何计算(写出表达式)?简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功(膨胀功或压缩功)的交换。
可逆时公的计算表达式:8.试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。
热力学系统完成某一过程后,如果令过程沿相同的的路径进行而能使过程中所涉及的一切(系统和外界)完全回到原来状态,而不留下任何痕迹,则这一过程称为可逆过程。
9.在稳定流动能量方程中,哪几项参量是机械能形式?1△c2、g△z、w s210.一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。
对于一个开放系统,熵的变化可分为两部分,一部分是熵流,由系统与外界交换热量而引起的熵变,吸热为正,放热为负;另一部分则是熵产,表示由于过程中的不可逆因素引起的熵增加,可逆时为零,不可逆时为正,不能为负值。
11.实际气体绝热节流后,它的温度如何变化?对实际气体,由于焓是温度和压力的函数,所以节流前后虽焓值不变,温度却发生变化12.采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa的空气压缩至2.5MPa,中间压力为多少时耗功最少?0.5MPa13.压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式?首先高压压缩机必须要通过多级压缩才能实现,压缩的气体是从大气缸到小气缸的压比产生压力,如果进气口的气缸太大,而出气缸太小,这气就会产生发热过大可缸体损坏,因此要多级压缩,且每级要加冷却管来保证正常工作14.闭口系进行一放热过程,其熵是否一定减少?不一定,可逆绝热过程是定熵过程15.热力系统熵变化有哪两种?各代表什么物理意义?16.第一类永动机是怎样的一种机器?第一类永动机是一种不需供给能量而能永远对外做功的机器。
17.试画出朗肯循环的T-s图,并指明该循环是由哪些过程组成的,以及这些过程都是在什么设备内完成的。
它与蒸汽卡诺循环有什么不同?18.提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施有那些?答:提高蒸汽初温初压、采用回热循环、抽汽回热循环、再热循环和热电联供循环等。
二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,把正确答案填在下表上)1. 气体吸热后一定膨胀,热力学能一定增加; ( × )2. 气体膨胀时一定对外作功; ( × )3. 如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变;( × )4. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。
( × )5. 由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程,故从本质上说属于可逆过程。
( × )6. 第二类永动机违反了热力学第一和第二定律; ( × )7. 可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。
( √ )8. 混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。
( × )9. 气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。
( × )10. 迈耶公式p v c c -=R 既适用于理想气体,也适用于实际气体。
( × )11. 混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。
( √ )12. 对工质加热,其温度反而降低是不可能的。
( × )13. 热力学第一定律适用于任意的热力过程,不管过程是否可逆( √ )。
14. 可逆过程一定是准静态过程; ( √ )15. 理想气体任意两个状态参数确定后,气体的状态就一定确定了。
( × )16. 理想气体不可能进行吸热而降温的过程。
( × )17. 可逆绝热过程即等熵过程;反之,等熵过程必为可逆绝热过程。
( √ )18. 沸腾状态的水总是烫手的。
( × )19. 容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。
( × )20. 水蒸气在定温过程前后温度不变()0T ∆=,则其热力学能也不变()0u ∆=。
( × )21. 对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。
( √ )22. 工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。
( × )23. 对于过热水蒸气,干度1>x ( × )24. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 ( × )25. 比体积v 是广延状态参数。
( √ )26. 实际气体的压缩因子z 可能等于1。
( √ )27. 工质经过一个不可逆循环后,其0s ∆=。
( √ )28. 工质经过一个不可逆循环后,其0s ∆>。
( × )29. 熵增过程是不可逆过程。
( × )30. 熵减少的过程是可以发生的; ( √ )31. 孤立热力系熵减少的过程是无法实现的; ( √ )32. 热力系统放热后,系统的熵一定减少。
( × )33. 工质经历一个不可逆过程,它的熵不一定增大。
( √ )34. 工质经历一个绝热不可逆过程,它的熵一定增大。
( √ )35. 工质从状态1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程。
后者的熵增必定大于前者的熵增。
( × )36. 热量不可能从低温热源传向高温热源; ( × )37. 当蒸汽的温度高于饱和温度时,称该蒸汽为过热蒸汽; ( × )38. 理想气体任意两个状态参数确定后,气体的状态就一定确定了。
( × )39. 孤立系的热力状态不能发生变化。
( × )40. 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。
( √ )41. 湿空气的相对湿度盐越大,空气中水蒸气的含量就越大。
( × )42. 湿空气的相对湿度全愈大,其中水蒸气分压力也愈大。
( √ )43. 未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。
( √ )44. 两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。
( × )45. 用压力表可以直接读出绝对压力值。
( × )46. 封闭系统中发生放热过程,系统熵必减少。
( × )47. 理想气体的p c 、v c 值与气体的温度有关,则它们的差值也与温度有关。
( × )48. 任意可逆循环的热效率都是211t T T η=-。
( × ) 49. 制冷系数是大于1的数。
( × ) 50. 0≥∆孤立S 是热力学第二定律表达式之一。
( √ )51. 系统(工质)进行一膨胀过程,则该系统必然对外作功。
( × )52. 计算热效率的公式121T T t -=μ只适用于卡诺循环,其中T 1 、T 2 分别是两恒温热源的温度。
( × )53. 绝热节流的温度效应可用一个偏导数来表征,这个量称为焦耳-汤姆逊系数。
它是一个状态的单值函数。
实际气体节流后温度可能升高、降低或不变。
( √ )54. 节流过程是一个不可逆过程; ( √ )55. 绝热加湿过程可近似地看成是湿空气焓值不变的过程。
( × )56. 孤立系统的熵与能量都是守恒的。
( × )57. 饱和湿空气中的水蒸气处于饱和状态,未饱和湿空气中的水蒸气处于未饱和状态。
( × )58. 混合气体中的质量成份较大的组分,其摩尔成分不一定较大。
( √ )59. 实际气体绝热自由膨胀后,其热力学能不变。
( × )60. 热源与冷源的温差愈大,热效率愈高,制冷系数也愈大。
( × )61. 绝热过程一定是定熵过程。
( × )62. 对任意循环,它的热效率可表示为()121t Q Q Q η=-,其中1Q 是工质从高温热源吸收的热量,2Q 是工质对低温热源放出的热量。
( √ )63. 相同的终点和始点的两条途径,一为不可逆,一为可逆,那么不可逆的S∆必大于可逆的S ∆。
( √ )64. 系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故该系统工质与外界没有热量交换。
( × )65. 工质完成不可逆过程,其初、终态熵的变化无法计算。
( × )66. 湿空气的含湿量表示1kg 湿空气中水蒸气的含量。
( × )67. 孤立系统熵增加,也就意味着作功能力损失。
( √ )68. 压缩机采用多级压缩中间冷却的优点仅仅为了省功; ( × )69. 朗肯循环采用再热后,其热效率必定升高 ( × )70. 提高新蒸汽的温度、压力和降低乏汽压力理论上都可提高朗肯循环的热效率。
( √ )71. 系统由某一初始状态变化到某一终了状态,在这两个状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。
( × )72. 理想气体不论经历什么样的过程,其焓的增量均可用⎰=∆21dT c h p 计算。
( √ )73. 工质进行一熵增大的过程之后,能够采用绝热过程回复到原来的状态。