工程热力学考试题集锦1（分析，含答案）

工程热力学考试题集锦1

一.是非题（正确的填“√”，错误的填“×”）

1、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下宏观热力性质不随时间而变化的状态。（

）

）注：热量是过程量，与初

2、热量是储存于系统中的能量，温度越高，热量越多。（

末状态及过程有关Q??U?W，其中?U与初末状态有关，W与过程有关。

）注：稳定流动方程适用于一切稳定

3、稳定流动能量方程不适应于有摩擦的情况。（

流动过程。

4、由于热量Q和功W均是过程量，所以Q-W之差值也是过程量。（ 5、凡是符合热力学第一定律的过程就一定能实现。（

）。

）

6、由于绝热压缩过程不向外界散热，在相同的进口条件和压力比条件下，绝热压缩

过程消耗的功最小。（

）

）

7、循环的热效率越高循环的净功越大，因此，循环的净功越大热效率也越大。（

注:净功和效率没有必然联系

8、系统吸热其熵一定增加，系统放热其熵不一定减少。（

来说是不同的

）注：对于不同系统

9、对于即可以制冷又可以供热的同一套装置来说，其制冷系数越大，则其供热系数也越大。 （

10、在渐扩喷管中，截面积增大，则气流速度只能减小。（ 二、选择题

1、pv=RT描写了（ C ）的变化规律。

A 系统的初终状态 B 理想气体的任意热力状态 C 理想气体热力平衡状态 D 任何气体任意热力状态

2系统在可逆过程中与外界交换的热量，其大小决定于（ C ）。 A 系统的初终状态 B 系统所经历的路程 C 系统的初终态及所经历的路程 D 系统熵的变化

23 q??h?0.5(c2f2?cf1)?g(z2?z1)?Wi适用于( D )。

）注：对于制冷??qcW，对于供热

?'?W?qc???1W

）

A 开口系统的一切热力过程 B 稳定流动的可逆过程

C 理想气体的稳定流动过程 D 稳定流动的可逆与不可逆过程 4、在稳定流动过程中，系统与外界交换的轴功Wi等于（ D ）。 A 膨胀功加流动功 B 技术功

2C ??Vdp D Wt?0.5(c2f2?cf1)?g(z2?z1)

5、多变过程中工质的比热为负值，说明多变指数n的范围是（ B）。 A n > k B 1 < n < k C n < k D n < 0 注：Cn?n??Cv，由Cnn?1?0可以解出1

6、已知某气体在0℃到900℃范围的平均定压质量比热Cp1=1.106kJ/kg.k,在0℃到100℃范围的平均定压质量定压比热为Cp2=1.012KJ/kg.k,那么该气体在100℃到900℃范围的平均定压质量比热等于( D )。

A 2.1200KJ/kg.k B 1.060KJ/kg.k C 1.1187KJ/kg.k D 1.1178KJ/kg.k

注：由平均比热容表公式可以计算出Cp?(Cp1900?C?Cp2100?C)?(900?C?100?C)

7、卡诺定理表明，所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机效率（ A ）。 A 都相等，与所采用的工质无关 B 不一定相等，以可逆热机的热效率为最高 C 均相等，仅取决于热源与冷源的温度 D 不相等，与所采用的工质有关 8、过热水蒸汽的干度x（ D ）。

A 等于1 B 小于1 C 大于1 D 无意义

注:水蒸汽的干度0?x?1，且水蒸气处于湿饱和蒸汽，当x=0对应饱和水，x=1对应干饱和蒸汽，过热水蒸气的干度没有意义。

9、提高热机理论循环热效率的根本途径在于（ D ）。 A 增加循环的净功量

B 附加回热装置减少燃料的消耗量

C 减少摩擦及传热温差等不可逆因素造成的损失 D 提高工质平均吸热温度和降低工质平均放热温度

注:BC中提到的都是提高热效率的一个方面，提高热效率的根本在于提高工质平均吸热温度和降低工质平均放热温度

10、水在汽化过程中，压力升高后，（ B ）。 A V′增大，V″增大； B V′增大，V″减小 C V′减小，V″减小 ； D V′减小，V″增大

注：观察水的p-v图可得知

三、计算题

1、已知空气的初态为P1=0.8Mpa，v1=0.25m3/kg,经过一个多变过程后状态变为P2=0.2Mpa,v2=0.794 m3/kg，试求多变指数n，每kg气体所做的膨胀功、所吸收的热量及内能、焓和熵的变化。（设空气为定比热的理想气体。） 注：

则?U?Cv(T2?T1)，Q?W??U，h?Cp(T2?T1)，ds?C此可以求出熵变。

2、1kg空气由t1=120℃定容加热，使压力升高到初压的2.8倍（P2=2.8P1）,然后绝热膨胀,使容积变为原来的8倍(v3=8v1),再定温压缩到初态而完成循环,若P3=0.15Mpa,空气可看成是定比热的理想气体，试求①将循环表示在p-v图和T-s图上；②循环的热效率；③循环净功。

注：先求1、2、3状态参数，再求1—2过程吸热Q1，3—1过程放热Q2，则??1?lnp2?lnp1n?lnv1?lnv2W??pdv，，过程方程为pvn?C，由pv?RgT求T1,T2,

vdpdv?Cppv，由

Q2

Q1。

三、可逆压气机稳定压缩空气，吸入空气压力为0.1 MPa，温度为300K，输出空气压力 为0.9 MPa，空气为理想气体，空气的比定压比热和比定容比热分别为1.005 kJ/(kg?K) 和 0.718 kJ/(kg?K)空气的气体常数Rg=287 J/(kg?K)。（共20分）

（1）分别按下列四种情况计算单位质量工质的压气机耗功[kJ/kg]。 a. 定熵压缩（κ=1.4） b. 多变压缩（n =1.3） c. 等温压缩

（2）三个压缩过程（定熵压缩、多变压缩、等温压缩）分别画在 p-v图和T-s图中。

（3）计算多变压缩时，压机出口温度、压气机进出口比热力学能的变化量[J/kg]、 比焓的变化量[J/kg]，比熵的变化量。[J/(kg?K)]

注：抓住进出口的状态参数，再考虑不同过程的过程方程式，列出过程方程式便可以求解其余状态参数。

其中比热力学能和比焓都是状态参量，?u?Cv(T2?T1),?h?Cp(T2?T1).