工程热力学期末考试试题

余年寄山水
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2020年08月03日 01:06
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新疆公务员职位表-好段200字


一、1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa,环境压力Pa=0.1MPa,则测得的压 差
为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa
D.表压力pg=0.28MPa
2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则( A )
A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负
3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt4.若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的△S必
( B )可逆过程△S。A.大于 B.等于C.小于 D.大于等于
5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( C )
A.变为饱和水B.变为湿蒸汽C.作功能力减小 D.温度不变
6.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( C )
A.焓值增加 B.焓值减少C.熵增加 D.熵减少
7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0.8 MPa,喷管后的压力
为0.2MPa,若喷管因出口磨损截去一段,则喷管出口空气的参数变化为( C )
A.流速不变,流量不变B.流速降低,流量减小
C.流速不变,流量增大 D.流速降低,流量不变
8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经( A )过程气体终温
最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩
9._________过程是可逆过程。( C )
A.可以从终态回复到初态的B.没有摩擦的C.没有摩擦的准平衡D.没有温差的
10.绝对压力p, 真空pv,环境压力Pa 间的关系为( D )
A.p+pv+pa=0 B.p+pa-pv=0 C.p-pa-pv=0 -pv-p=0
11 Q.闭口系能量方程为( D )
A. +△U+W=0 B.Q+△U-W=0 C.Q-△U+W=0 D.Q-△U-W=0
12.气体常量Rr( A )A.与气体种类有 关,与状态无关B.与状态有关,与气体种
类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均 无关
13.理想气体的 是两个相互独立的状态参数。( C )
A.温度与热力学能B.温度与焓C.温度与熵D.热力学能与焓
14.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( B )
A.定压B.定温C.定体D.绝热
15.在压力为p 时,饱和水的熵为s′.干饱和蒸汽的熵为s″。当湿蒸汽的干度
0s>s′ B.s>s″>s′C.ss>s″
16.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( B )
=-vdp =vdp =-pdv =pdv
17、饱和湿空气的相对湿度( B )A. >1 B.  =1 C.  <1 D.0<  <1
18.湿空气的焓h 为( D )A. 1kg 湿空气的焓B. 1m3 湿空气的焓C. 1kg 干
空气与1kg 水蒸汽焓之和D. 1kg 干空气的焓与1kg 干空气中所含水蒸汽的焓
之和
二、多项选择题
1.单位物量的理想气体的热容与_____有关。( ACDE )A.温度B.压力C.气体种类
D.物量单位 E.过程性质
2.卡诺循环是__AD___的循环。
A.理想化 B.两个定压、两个绝热过程组成C.效率最高 D.可逆
3.水蒸汽h-s 图上的定压线( AD )A.在湿蒸汽区为直线 B.在过热蒸汽区为直


线C.在湿蒸汽区为曲线 D.在过热蒸汽区为曲线
E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线
4.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的__BD___相等。
5.A.压力B.温度C.比体积 D.焓 E.熵
5.闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程,吸热5KJ,对外作功10KJ,则
( ABC )A.该过程的熵产大于零B.该过程的熵流大于零
C.理想气体的熵增加 D.理想气体的热力学能增加E.理想气体的温度升高
6.公式△S=Cpln
T
2
R
r
T
1
ln
p
2
p
1
,适用于( BCE )
A.任意工质的可逆过程 B.理想气体的任意过程
C.理想气体的可逆过程 D.任意气体的可逆过程
E.理想气体的准平衡过程
7.不同状态的湿空气的湿球温度tw、干球温度t和露点温度tDP之间的关系可
以是( BC ) A. tDP>tw>t B. tDPtDP>tw E.
tw>tDP>t
1.湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________
(A)△U = 0 (B)△U >0(C)△U<0 (D)△U<0或△U >0
3.多级(共Z级)压气机压力比的分配原则应是_________
(A)βi = (PZ+1 +P1) Z (B)βi = (PZ+1 P1)1 Z
(C)βi = PZ+1P1 (D)βi =(PZ+1 P1) Z
4. 工质熵减少的过程_________(A) 不能进行 (B) 可以进
行(C) 必须伴随自发过程才能进行
5.闭口系统功的计算式W = U1-U2_________适用于可 逆与不可逆的绝热过程。
只适用于绝热自由膨胀过程。只适用于理想气体的绝热过程。只适用于可逆绝热
过程。1、B 2、C 3、B 4、 B 5、A
1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则( )。
(A) 违反热力学第一定律; (B) 违反热力学第二定律;
(C) 不违反第一、第二定律;(D) A和B。
2.压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中,现将喷管尾部截去
一小段,其流速、流量变化为( )。
流速减小,流量不变 (B)流速不变,流量增加
流速不变,流量不变 (D) 流速减小,流量增大
3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于( )。
(A) 系统的初、终态; (B) 系统所经历的过程;
(C) (A)和(B); ( D) 系统的熵变。
4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( )。
(A)全部水变成水蒸汽 (B)部分水变成水蒸汽
(C)部分或全部水变成水蒸汽 (D)不能确定
5.( )过程是可逆过程。(A).可以从终态回复到初态的 (B).
没有摩擦的(C).没有摩擦的准静态过程 (D).没有温差的
1、B 2、A 3、A 4、A 5、C
三、填空题(每空1分,共10分)
1.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时, 该热力系为___孤立系


____。
2.在国际单位制中温度的单位是___开尔文(K)____。
3.根据稳定流动能量方程,风机、水泵的能量方程可简化为___-ws=h2-h1 或
-wt=h2-h1____。
4.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气,若 二个容器内气体的压
力相等,则二种气体质量的大小为
m
H
2
__小 于_____
m
O
2

t
2
t
2
C与C
0t
1
5.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大,当t2>t1时,< br>t
2
t
2
的大小
CC
0
关系为___t
1
____。
6.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi和摩尔质量Mi ,则各组元气体的摩

i
M
i
尔分数χi为___


i1
n
i
M
i
____。
7.由热力系与外界发生___热量____交换而引起的熵变化称为熵流。
8.设有一卡诺 热机工作于600℃和30℃热源之间,则卡诺热机的效率为
____65.29%___。
9.在蒸汽动力循环中,汽轮机排汽压力的降低受___环境____温度的限制。
1.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为___孤立__热力系。
2.热力系的储存能包括__热力学能、宏观动能、重力位能___。
3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J(kg · k) , 则其定值比热容
cv=__650___J(kg·k)。
4.已知1kg 理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容,其热力学
能的变化量可求出为Δu=__ cp(T2-T1)___。
5.定值比热容为cn 的多变过程,初温为T1,终温为T2,其熵变量Δs=_____。
6.水蒸汽的临界压力为__22.12___MPa。
7.流体流经管道某处的流速与__当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。
8.汽轮 机的排汽压力越低,循环热效率越高,但排汽压力的降低受到了__环境温
度___的限制。
9.未饱和湿空气的相对湿度值在__0 与1___之间。
1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量q=_________;多变指数n=±∞,
系统与外界传热量q=_________。
2.卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程
3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,
在临界温度为__________。
4.在T—S图上,定压线的斜率是_________;定容线的斜率是_________
5.理想气体音速的计算式:_________,马赫数的定义式为:_________
1、功W 内能U 2、定温变化过程, 定熵变化3、小, 大, 0
4、对数曲线,对数曲线 5、
akpvkRT

M
c
a


1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________
2.蒸汽的干度定义为_________。
3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较____ ______,在高温时较__________,在临界
温度为__________。
4.理想气体的多变比热公式为_________
5.采用Z级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________
1、大于0,小于 2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量湿蒸汽的总质量3、小, 大,
04、
c
n

n

c
v
n1
5、βi = (PZ+1 P1)1 Z

四、1、理想气体: 理想气体满足克拉贝龙状态方程的气体;或者是指由相互间没有作用力的分子构成的气体,且分子本身是不占据体积的弹性质点.
2、水蒸汽的临界状态:当压 力高于确定的临界压力时,定压下的蒸气发生过程
不再经历预热、气化和过热三个阶段,而是在温度为临 界温度时连续地从液态转
变为气态,这种由临界压力和临界温度确定的状态称为临界状态。
过热度:过热蒸气的温度与同压下的饱和温度之差称为过热度,单位为开尔文或摄氏度
3、湿 空气的绝对湿度:湿空气中水蒸气的密度,符号ρV4、湿空气的相对湿度:
湿空气中水蒸气的密度ρV 与其相应温度下的最大密度ρS之比5.熵产:不可
逆过程中,不可逆因素引起的熵的变化称为熵产。6 .稳定流动:是指流体流经管
道中任意点的热力状态参数及流速等均不随时间而变化的流动过程。7.湿 空气的
焓:湿空气的焓值等于干空气的焓值与水蒸气的焓值之和。8.控制质量:闭口系
内包含 的物质量是恒定的,这种作为研究对象的恒量物质称为控制质量。9.热量
的无效能:热源提供的热量, 在环境为冷源的卡诺循环中,不能转换为功的部分。
10.水蒸汽的饱和状态:汽化和液化速率相等,成 为一种汽液相变的动态平衡的状
态。11. 湿空气的含湿量:一定体积的湿空气中所含水蒸汽的质量与 其中所含干
空气质量的比值。或湿空气中,每1kg干空气中所含水蒸汽的质量。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。
焓:为简化计算,将流动 工质传递的总能量中,取决于工质的热力状态的那部分
能量,写在一起,引入一新的物理量,称为焓。
热力学第二定律:克劳修斯(Clausius)说法:不可能把热量从低温物体传到高温
物体 而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(Kelvin—Plank)说法:不可能制造只
从一个热源取热 使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。
相对湿度:湿空气的绝对湿度

v
与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度

s
的比值,
称为相对湿度


卡诺定理:1.所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环,其热效率
都相等,与采用哪种工质无关。2.在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循
环,其热效率必 小于可逆循环。
理想气体:气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小,分子本身
的体积可以忽略,而分子间平均距离很大,分子间相互吸引力小到可以忽略不计
时,这种状态的气体便 基本符合理想气体模型。
水蒸气的汽化潜热:将1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。




五、简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
1.何谓水蒸汽参数座标图中的一个点、两条线、三个区域和五种状态?
一点:临界状态点,其在水蒸汽参数座标图中的位置随工质而异;
二线:饱和蒸气线(上界线 ):不同压力下饱和蒸气状态的连线.饱和液线(下界线):
不同压力下饱和液状态的连线。上、下界线 合在一起又称为饱和线。
三区:未饱和液区(过冷液区),湿蒸气区,过热蒸气区
五态:未饱和液(过冷液),饱和液,湿饱和蒸汽,(干)饱和蒸汽,过热蒸汽
2.卡诺循环热效率表达式说明了哪三个重要问题?
a.提高热源温度TH和降低冷源温度T L是提高两恒温热源间可逆循环热效率的根
本途径与方法;=0和TH→∞是不可能的,故热机热效率恒 小于100%;c.当
TH=TL时,ηC=0,说明单一热源热机是造不成的.
3.平衡状态与稳定态有什么联系与区别? 平衡态是指热力系的宏观性质不随时
间变化的状态 。稳定态是指热力系的状态不随时间而变化的状态。平衡必然稳定,
稳定未必平衡。4.能量方程q=△ u+w和q=Cv△T+

1
的适用条件有何不同? 前
者:闭口系、任意工质、任意过程;后者:闭口系、理想气体、可逆过程。
5.夏天,自行车在被太阳晒得很热的马路上行驶时,为什么容易引起轮胎爆破?
pdv2
MR
r
MR
r
T,
VV
为常数,当T升高时 P随之升高,容易引起爆轮胎内气体压力为P=
破。6.不可逆过程熵的变化如何计算? 可以选择相同 初、终状态间可逆过程熵的
变化来计算。7.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系?
它们共同处都是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡状态的
状态组成的过程 。它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,
可逆过程不会产生任何能量的损耗。一个 可逆过程一定是一个准平衡过程,没有
摩擦的准平衡过程就是可逆过程。
8.理想气体状态方程有哪些常见形式?方程中的常数项与物性是否有关?
1kg 气体:pv=RrT mkg 气体:pV=mRrT
1mol 气体:pVm=RT nmol 气体:pV=nRT
Rr 是气体常数与物性有关,R 是摩尔气体常数与物性无关。
9.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点?
干饱和蒸汽:x=1,p=ps t=ts v=v″,h=h″ s=s″
湿饱和蒸汽:010.何谓汽流在喷管中的临界状态?何谓临 界压力比?理想气体的临界压力比与哪
些因素有关?
流速为当地音速(Ma=1)时的状态称为流体的临界状态。
流体临界状态的压力(临界压力)与其滞止压力的比值,称为临界压力比。
理想气体的临界压力比只与气体的物性有关(或比热比k有关)
11.何谓汽耗率?何谓热耗率?它们与热效率有什么关系?
汽耗率是每作1kw·h 功(每发1 度电)的新蒸汽耗量(汽耗量)。
热耗率是每作1kw·h 功(每发1 度电)的耗热量。
热耗率与热效率是直接关联的,热耗率越高,热效率就越低;

而汽耗率与热效率就没有这种对应关系,汽耗率低不一定热效率高,汽耗率高也
不一定热效率低。
1. 闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ,系统熵增加20kJ/K,问这一
过程能否实现,为什么?
1、答:能实现 对于可逆过程的熵有:
ds
ds 

q
T
,则系统从热源取热时的可能
达到的最小熵增为:
500kJ
1.67kJk
300K

s20kJk1.67kJk
,因此该过
程是可以实现的。
1. 证明绝热过程方程式。 证明:据能量方程:< br>由于
T
pv
R
,代入上式得


整理得出
上式即为绝热过程方程式。
六、计算题(第1、2题每小题6分,第3、4题每小题8分,共28分)
1.m=1.5kg空气按可逆定温过程由初态T1=328K,P1=0.25×106Pa变化到终 态
P2=0.15×106Pa,空气的Rr=0.287KJ(kg·k),试求此定温过程的Q、W 、△U、
△H。 Q=mRrTln
P
1
P
2
P
1
P
2
0.2510
6
6
=1.5×0.287×328 ×ln
0.1510
72.1KJ

W=mRrTln=Q=72.1KJ △U=mCv(T2-T1)=0 △H=mCp(T2-T1)=0
2. 某燃气轮机排气1.20kgs,温度为T1=576K, 定压排入温度T0=283K的环境;
设排气的Cp=1.021KJ(kg·k)。试求每小时燃气轮 机的排气热量中的有效能和
无效能。 每小时排气的放热量Qp:
Qp=mCp(T0-T1 )=3600×1.2×1.021×(283-576)=-1292341KJh此热量中的有
效能 Qa: Qa=

m

T
0
T
1
(1
T
0
)QmC
p
T

T
0
T
1
(1
T
0
T
)dTmC
p
[(T< br>0
T
1
)T
0
ln
0
]
TT< br>


一、1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa,环境压力Pa=0.1M Pa,则测得的压差
为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa
D.表压力pg=0.28MPa
2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则( A )
A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负
3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt4.若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的△S必
( B )可逆过程△S。A.大于 B.等于C.小于 D.大于等于
5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( C )
A.变为饱和水B.变为湿蒸汽C.作功能力减小 D.温度不变
6.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( C )
A.焓值增加 B.焓值减少C.熵增加 D.熵减少
7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0.8 MPa,喷管后的压力
为0.2MPa,若喷管因出口磨损截去一段,则喷管出口空气的参数变化为( C )
A.流速不变,流量不变B.流速降低,流量减小
C.流速不变,流量增大 D.流速降低,流量不变
8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经( A )过程气体终温
最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩
9._________过程是可逆过程。( C )
A.可以从终态回复到初态的B.没有摩擦的C.没有摩擦的准平衡D.没有温差的
10.绝对压力p, 真空pv,环境压力Pa 间的关系为( D )
A.p+pv+pa=0 B.p+pa-pv=0 C.p-pa-pv=0 -pv-p=0
11 Q.闭口系能量方程为( D )
A. +△U+W=0 B.Q+△U-W=0 C.Q-△U+W=0 D.Q-△U-W=0
12.气体常量Rr( A )A.与气体种类有 关,与状态无关B.与状态有关,与气体种
类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均 无关
13.理想气体的 是两个相互独立的状态参数。( C )
A.温度与热力学能B.温度与焓C.温度与熵D.热力学能与焓
14.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( B )
A.定压B.定温C.定体D.绝热
15.在压力为p 时,饱和水的熵为s′.干饱和蒸汽的熵为s″。当湿蒸汽的干度
0s>s′ B.s>s″>s′C.ss>s″
16.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( B )
=-vdp =vdp =-pdv =pdv
17、饱和湿空气的相对湿度( B )A. >1 B.  =1 C.  <1 D.0<  <1
18.湿空气的焓h 为( D )A. 1kg 湿空气的焓B. 1m3 湿空气的焓C. 1kg 干
空气与1kg 水蒸汽焓之和D. 1kg 干空气的焓与1kg 干空气中所含水蒸汽的焓
之和
二、多项选择题
1.单位物量的理想气体的热容与_____有关。( ACDE )A.温度B.压力C.气体种类
D.物量单位 E.过程性质
2.卡诺循环是__AD___的循环。
A.理想化 B.两个定压、两个绝热过程组成C.效率最高 D.可逆
3.水蒸汽h-s 图上的定压线( AD )A.在湿蒸汽区为直线 B.在过热蒸汽区为直


线C.在湿蒸汽区为曲线 D.在过热蒸汽区为曲线
E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线
4.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的__BD___相等。
5.A.压力B.温度C.比体积 D.焓 E.熵
5.闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程,吸热5KJ,对外作功10KJ,则
( ABC )A.该过程的熵产大于零B.该过程的熵流大于零
C.理想气体的熵增加 D.理想气体的热力学能增加E.理想气体的温度升高
6.公式△S=Cpln
T
2
R
r
T
1
ln
p
2
p
1
,适用于( BCE )
A.任意工质的可逆过程 B.理想气体的任意过程
C.理想气体的可逆过程 D.任意气体的可逆过程
E.理想气体的准平衡过程
7.不同状态的湿空气的湿球温度tw、干球温度t和露点温度tDP之间的关系可
以是( BC ) A. tDP>tw>t B. tDPtDP>tw E.
tw>tDP>t
1.湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________
(A)△U = 0 (B)△U >0(C)△U<0 (D)△U<0或△U >0
3.多级(共Z级)压气机压力比的分配原则应是_________
(A)βi = (PZ+1 +P1) Z (B)βi = (PZ+1 P1)1 Z
(C)βi = PZ+1P1 (D)βi =(PZ+1 P1) Z
4. 工质熵减少的过程_________(A) 不能进行 (B) 可以进
行(C) 必须伴随自发过程才能进行
5.闭口系统功的计算式W = U1-U2_________适用于可 逆与不可逆的绝热过程。
只适用于绝热自由膨胀过程。只适用于理想气体的绝热过程。只适用于可逆绝热
过程。1、B 2、C 3、B 4、 B 5、A
1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则( )。
(A) 违反热力学第一定律; (B) 违反热力学第二定律;
(C) 不违反第一、第二定律;(D) A和B。
2.压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中,现将喷管尾部截去
一小段,其流速、流量变化为( )。
流速减小,流量不变 (B)流速不变,流量增加
流速不变,流量不变 (D) 流速减小,流量增大
3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于( )。
(A) 系统的初、终态; (B) 系统所经历的过程;
(C) (A)和(B); ( D) 系统的熵变。
4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( )。
(A)全部水变成水蒸汽 (B)部分水变成水蒸汽
(C)部分或全部水变成水蒸汽 (D)不能确定
5.( )过程是可逆过程。(A).可以从终态回复到初态的 (B).
没有摩擦的(C).没有摩擦的准静态过程 (D).没有温差的
1、B 2、A 3、A 4、A 5、C
三、填空题(每空1分,共10分)
1.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时, 该热力系为___孤立系


____。
2.在国际单位制中温度的单位是___开尔文(K)____。
3.根据稳定流动能量方程,风机、水泵的能量方程可简化为___-ws=h2-h1 或
-wt=h2-h1____。
4.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气,若 二个容器内气体的压
力相等,则二种气体质量的大小为
m
H
2
__小 于_____
m
O
2

t
2
t
2
C与C
0t
1
5.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大,当t2>t1时,< br>t
2
t
2
的大小
CC
0
关系为___t
1
____。
6.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi和摩尔质量Mi ,则各组元气体的摩

i
M
i
尔分数χi为___


i1
n
i
M
i
____。
7.由热力系与外界发生___热量____交换而引起的熵变化称为熵流。
8.设有一卡诺 热机工作于600℃和30℃热源之间,则卡诺热机的效率为
____65.29%___。
9.在蒸汽动力循环中,汽轮机排汽压力的降低受___环境____温度的限制。
1.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为___孤立__热力系。
2.热力系的储存能包括__热力学能、宏观动能、重力位能___。
3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J(kg · k) , 则其定值比热容
cv=__650___J(kg·k)。
4.已知1kg 理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容,其热力学
能的变化量可求出为Δu=__ cp(T2-T1)___。
5.定值比热容为cn 的多变过程,初温为T1,终温为T2,其熵变量Δs=_____。
6.水蒸汽的临界压力为__22.12___MPa。
7.流体流经管道某处的流速与__当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。
8.汽轮 机的排汽压力越低,循环热效率越高,但排汽压力的降低受到了__环境温
度___的限制。
9.未饱和湿空气的相对湿度值在__0 与1___之间。
1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量q=_________;多变指数n=±∞,
系统与外界传热量q=_________。
2.卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程
3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,
在临界温度为__________。
4.在T—S图上,定压线的斜率是_________;定容线的斜率是_________
5.理想气体音速的计算式:_________,马赫数的定义式为:_________
1、功W 内能U 2、定温变化过程, 定熵变化3、小, 大, 0
4、对数曲线,对数曲线 5、
akpvkRT

M
c
a


1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________
2.蒸汽的干度定义为_________。
3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较____ ______,在高温时较__________,在临界
温度为__________。
4.理想气体的多变比热公式为_________
5.采用Z级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________
1、大于0,小于 2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量湿蒸汽的总质量3、小, 大,
04、
c
n

n

c
v
n1
5、βi = (PZ+1 P1)1 Z

四、1、理想气体: 理想气体满足克拉贝龙状态方程的气体;或者是指由相互间没有作用力的分子构成的气体,且分子本身是不占据体积的弹性质点.
2、水蒸汽的临界状态:当压 力高于确定的临界压力时,定压下的蒸气发生过程
不再经历预热、气化和过热三个阶段,而是在温度为临 界温度时连续地从液态转
变为气态,这种由临界压力和临界温度确定的状态称为临界状态。
过热度:过热蒸气的温度与同压下的饱和温度之差称为过热度,单位为开尔文或摄氏度
3、湿 空气的绝对湿度:湿空气中水蒸气的密度,符号ρV4、湿空气的相对湿度:
湿空气中水蒸气的密度ρV 与其相应温度下的最大密度ρS之比5.熵产:不可
逆过程中,不可逆因素引起的熵的变化称为熵产。6 .稳定流动:是指流体流经管
道中任意点的热力状态参数及流速等均不随时间而变化的流动过程。7.湿 空气的
焓:湿空气的焓值等于干空气的焓值与水蒸气的焓值之和。8.控制质量:闭口系
内包含 的物质量是恒定的,这种作为研究对象的恒量物质称为控制质量。9.热量
的无效能:热源提供的热量, 在环境为冷源的卡诺循环中,不能转换为功的部分。
10.水蒸汽的饱和状态:汽化和液化速率相等,成 为一种汽液相变的动态平衡的状
态。11. 湿空气的含湿量:一定体积的湿空气中所含水蒸汽的质量与 其中所含干
空气质量的比值。或湿空气中,每1kg干空气中所含水蒸汽的质量。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。
焓:为简化计算,将流动 工质传递的总能量中,取决于工质的热力状态的那部分
能量,写在一起,引入一新的物理量,称为焓。
热力学第二定律:克劳修斯(Clausius)说法:不可能把热量从低温物体传到高温
物体 而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(Kelvin—Plank)说法:不可能制造只
从一个热源取热 使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。
相对湿度:湿空气的绝对湿度

v
与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度

s
的比值,
称为相对湿度


卡诺定理:1.所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环,其热效率
都相等,与采用哪种工质无关。2.在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循
环,其热效率必 小于可逆循环。
理想气体:气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小,分子本身
的体积可以忽略,而分子间平均距离很大,分子间相互吸引力小到可以忽略不计
时,这种状态的气体便 基本符合理想气体模型。
水蒸气的汽化潜热:将1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。




五、简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
1.何谓水蒸汽参数座标图中的一个点、两条线、三个区域和五种状态?
一点:临界状态点,其在水蒸汽参数座标图中的位置随工质而异;
二线:饱和蒸气线(上界线 ):不同压力下饱和蒸气状态的连线.饱和液线(下界线):
不同压力下饱和液状态的连线。上、下界线 合在一起又称为饱和线。
三区:未饱和液区(过冷液区),湿蒸气区,过热蒸气区
五态:未饱和液(过冷液),饱和液,湿饱和蒸汽,(干)饱和蒸汽,过热蒸汽
2.卡诺循环热效率表达式说明了哪三个重要问题?
a.提高热源温度TH和降低冷源温度T L是提高两恒温热源间可逆循环热效率的根
本途径与方法;=0和TH→∞是不可能的,故热机热效率恒 小于100%;c.当
TH=TL时,ηC=0,说明单一热源热机是造不成的.
3.平衡状态与稳定态有什么联系与区别? 平衡态是指热力系的宏观性质不随时
间变化的状态 。稳定态是指热力系的状态不随时间而变化的状态。平衡必然稳定,
稳定未必平衡。4.能量方程q=△ u+w和q=Cv△T+

1
的适用条件有何不同? 前
者:闭口系、任意工质、任意过程;后者:闭口系、理想气体、可逆过程。
5.夏天,自行车在被太阳晒得很热的马路上行驶时,为什么容易引起轮胎爆破?
pdv2
MR
r
MR
r
T,
VV
为常数,当T升高时 P随之升高,容易引起爆轮胎内气体压力为P=
破。6.不可逆过程熵的变化如何计算? 可以选择相同 初、终状态间可逆过程熵的
变化来计算。7.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系?
它们共同处都是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡状态的
状态组成的过程 。它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,
可逆过程不会产生任何能量的损耗。一个 可逆过程一定是一个准平衡过程,没有
摩擦的准平衡过程就是可逆过程。
8.理想气体状态方程有哪些常见形式?方程中的常数项与物性是否有关?
1kg 气体:pv=RrT mkg 气体:pV=mRrT
1mol 气体:pVm=RT nmol 气体:pV=nRT
Rr 是气体常数与物性有关,R 是摩尔气体常数与物性无关。
9.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点?
干饱和蒸汽:x=1,p=ps t=ts v=v″,h=h″ s=s″
湿饱和蒸汽:010.何谓汽流在喷管中的临界状态?何谓临 界压力比?理想气体的临界压力比与哪
些因素有关?
流速为当地音速(Ma=1)时的状态称为流体的临界状态。
流体临界状态的压力(临界压力)与其滞止压力的比值,称为临界压力比。
理想气体的临界压力比只与气体的物性有关(或比热比k有关)
11.何谓汽耗率?何谓热耗率?它们与热效率有什么关系?
汽耗率是每作1kw·h 功(每发1 度电)的新蒸汽耗量(汽耗量)。
热耗率是每作1kw·h 功(每发1 度电)的耗热量。
热耗率与热效率是直接关联的,热耗率越高,热效率就越低;

而汽耗率与热效率就没有这种对应关系,汽耗率低不一定热效率高,汽耗率高也
不一定热效率低。
1. 闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ,系统熵增加20kJ/K,问这一
过程能否实现,为什么?
1、答:能实现 对于可逆过程的熵有:
ds
ds 

q
T
,则系统从热源取热时的可能
达到的最小熵增为:
500kJ
1.67kJk
300K

s20kJk1.67kJk
,因此该过
程是可以实现的。
1. 证明绝热过程方程式。 证明:据能量方程:< br>由于
T
pv
R
,代入上式得


整理得出
上式即为绝热过程方程式。
六、计算题(第1、2题每小题6分,第3、4题每小题8分,共28分)
1.m=1.5kg空气按可逆定温过程由初态T1=328K,P1=0.25×106Pa变化到终 态
P2=0.15×106Pa,空气的Rr=0.287KJ(kg·k),试求此定温过程的Q、W 、△U、
△H。 Q=mRrTln
P
1
P
2
P
1
P
2
0.2510
6
6
=1.5×0.287×328 ×ln
0.1510
72.1KJ

W=mRrTln=Q=72.1KJ △U=mCv(T2-T1)=0 △H=mCp(T2-T1)=0
2. 某燃气轮机排气1.20kgs,温度为T1=576K, 定压排入温度T0=283K的环境;
设排气的Cp=1.021KJ(kg·k)。试求每小时燃气轮 机的排气热量中的有效能和
无效能。 每小时排气的放热量Qp:
Qp=mCp(T0-T1 )=3600×1.2×1.021×(283-576)=-1292341KJh此热量中的有
效能 Qa: Qa=

m

T
0
T
1
(1
T
0
)QmC
p
T

T
0
T
1
(1
T
0
T
)dTmC
p
[(T< br>0
T
1
)T
0
ln
0
]
TT< br>

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