７．理想气体等温过程的技术功为（ ）
（a）h1-h2（b）0（c）
（d）v（p1=p2）
８．理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓值（ ）
（a）升高（b）降低（c）不变（d）无法确定
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1.系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。
2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（）。
3.沸腾状态的水总是烫手的。
（）
4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。
（）
5.绝热过程一定是定熵过程。
（）
6.供热系数一定大于1，制冷系数也一定大于1。
（）
7.实际气体的压缩因子总不等于1。
（）
8.任意可逆循环的热效率都是
。
（）
三、填空（本大题16分，每小题2分）
１、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式
2、2kg空气从300K定压加热到700K时的吸热量为kJ（空气比定压热容
=1.004kJ/（kg·K））
３、当湿蒸汽的干度x＝0时，工质全部为。
４、一不可逆热机在高温热源Th和低温热源Tl之间工作。
高温热源熵变–1.5kJ/K；低温热源熵变2.5kJ/K，热机在绝热压缩过程中熵变0.2kJ/K；绝热膨胀过程中熵变0.7kJ/K；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的熵变
S系=＿＿＿kJ/K。
５、已知氧气在250K时
=0.913kJ/（kg·K），
=0.653kJ/（kg·K）。
则该气体的气体常数R
g=＿＿＿kJ/（kg·K）。
６、一热泵工作时向高温热源传递热量50kJ,消耗掉的机械能20kJ,供暖系数为。
７、已知氧气在100℃时的定压摩尔热容为29.538J／（mol·K），氧气的定容摩尔热容为
J／（mol·K）。
８、稳定流动系统能量方程式
的适用条件：
四、计算（本大题20分，每小题10分）
1、空气初态为p1=1.0bar、温度t1=20℃，经过三级活塞式压气机后（采用中间冷却），压力提高到12.5MPa，气缸中的压缩多变指数均为n=1.25。
现以压气机所需的功量最小为条件，（Rg=287J/kg.k）求：
2、空气在第一级气缸中压缩后所达到的压力p2；
3、生产1kg气体压气机所消耗的总功。
温度为1427℃的恒温热源，向维持温度为500K的工质传热100kJ。
大气环境温度为300K。
试求传热量中的有效能及传热过程引起的有效能损失（即作功能力的损失）。
五、计算（本大题32分，每小题16分）
1热力循环过程如图所示。
其中1-2为绝热压缩过程，2-3为定容吸热过程，3-4为定压吸热过程，4-5为绝热膨胀过程，5-1为定容放热过程。
已知各点的温度分别为T1、T2、T3、T4、T5。
（1）在T—S图上绘出该循环。
（2）将该循环热效率用各点温度表示出来，设比热比k为常数。
2一回热式压缩空气制冷循环的循环增压比为3，压气机入口温度为20℃，循环的最低温度为-100℃,求循环的制冷系数及冷库的温度。
空气可视为比热容是定值的理想气体。
一、1、a2、c3、a4、b5、b6、a7、c8、c
二、1、×2、×3、×4、×5、×6、×7、×8、×
三、1、
2、803.23、饱和水4、1kJ/K5、0.266、2.57、21.224
8、任何工质的稳定流动，可逆过程
四题、
1、
2、传热量中的有效能
kJ
kJ
有效能损失：
82.4-40=42.4kJ
五题、1
2解：
循环的T-s图参见下图的循环1R-2R-5-3R-4-1-1R，循环中工质吸热量
循环消耗净功
据制冷系数的定义
试卷二
一、选择（本大题16分，每小题2分）
1、已知当地大气压Pb,真空表读数为Pv,则绝对压力P为（）。
（a）P=Pb-Pv（b）P=Pv-Pb（c）P=Pb+Pv
2、提高活塞式压气机的增压比，压气机的容积效率（）。
（a）减小（b）增大（c）不变
3、若要使得气流由亚音速变成超音速，则喷管的形状应该选择（）。
（a）渐缩型（b）渐扩型（c）缩放型
4、随着压力的提高，饱和水的汽化潜热将（）
（a）增大（b）减小（c）维持不变
5、平衡过程是可逆过程的（）条件。
（a）充分（b）必要（c）充要
6、汽油机可以理想化为（）循环，进行理论分析。
（a）定压加热（b）定容加热（c）混合加热
7、简单可以压缩热力系统的状态可由（ ）
（a）两个状态参数决定 （b）两个具有物理意义的状态参数决定
（c）两个可测状态参数决定 （d）两个相互独立的状态参数决定
8、一理想气体其初始温度为1373K，经定容放热后其出口温度为443K，该理想气体初终态压力值比为（）
（a）3.1倍（b）6.47倍（c）0.323倍（d）2.864倍
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1、水蒸气在定温过程前后温度不变（
），其热力学能也不变。
（）
2、工质的温度越高，所具有的热量也就越大。
（）
3、气体吸热后一定膨胀，内能一定增加。
（）
4、平衡状态不一定是均匀状态。
（）
5、理想气体不可能进行吸热而降温的过程。
（）
6、理想气体的
、
值与气体的温度有关，则他们的差值也与温度有关。
（）
7、经不可逆循环，工质无法恢复为原来状态。
（）
8、封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。
（）
三、填空（本大题16分，每小题2分）
１、工质在温度为30℃的恒温热源和－20℃的恒温冷源之间工作，该循环的最高制冷系数为。
２、已知空气（Rg=287J/kg.k）在多变指数为1.25的压缩过程中进行压缩，温度由20℃变为90℃。
该过程所耗的压缩功为J/kg。
３、露点是对应于湿空气中水蒸汽分压力下的温度。
４、氧气瓶中的氧气容积是0.4m3，氧气压力为10MPa，设氧气的焓值为12100kJ，则氧气的内能为kJ。
５、氧气的初始温度为300K经历了一不可逆过程达到400K,已知
=0.913kJ/（kg·K），则该气体的气体焓值变化为kJ/kg。
６、一理想气体初始温度为25℃，压力为1Mpa，经定容过程到达终态，这是压力为2.5Mpa其终态温度为℃
７、理想气体初态热力学能为U1经可逆绝热过程终态热力学能为U2，则该过程的膨胀功为
８、熵增加的过程（填一定或不一定）是不可逆过程。
四、计算（本大题20分，每小题10分）
１、有一可逆热机，如图所示，自高温热源t1吸热，向低温热源t2和t3放热。
已知：
t1=727℃,t3=127℃,Q1=1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ, 求：
（1）Q3=?
（2）可逆热机的热效率？
（3）热源温度t2=?
（4）三热源和热机的熵变？
如从-20℃的低温物体将419000kJ/h的热量排给15℃的环境介质，求理想情况下每小时所消耗的功和排给环境介质的热量。
五、计算（本大题32分，每小题16分）
１、进入渐缩喷管的空气的参数为p1=15.68×104Pa、t1=15℃,喷管的背压pb=9.8×104Pa，,若空气的质量流量qm=0.6kg/s,初速度略去不计。
（空气k=1.4，Rg=0.287（kJ/kg.K））试求：
（1）合理选择喷管形状
（2）喷管出口截面空气的温度和比容（3）喷管出口截面空气的流速（4）喷管出口截面积
某活塞式内燃机定容加热理想循环如图，压缩比ε=10，气体在压缩冲程的起点状态是p1=100kPa、t1=35℃。
加热过程中气体吸热650kJ/kg。
假定比热容为定值,且cp=1.005kJ/（kg·k），κ=1.4，求：
（1）循环中各点的温度和压力；
（2）循环热效率；（3）若膨胀过程持续到5（p5=p1）画出循环T-s图，并分析循环热效率提高还是下降
一、1、a2、a3、c4、b5、b6、b7、d8、c
二、1、×2、×3、×4、√5、×6、×7、×8、×
三、1、5.12、803603、饱和4、81005、91.36、409.77、U2-U18、不一定
四、1、
kJ
℃
热源1的熵变
热源2的熵变
热源3的熵变
热机的熵变为0
2、
kJ
kJ
五、1、临界压力比
，所以应选择减缩喷管
出口参数：
m3/kg
m3/kg
K
m/s
出口截面积：
m2
2、
所以
kJ/（kg·k）
m3/kg
m3/kg
绝热压缩
kPa
K
点3：
K
kPa
m3/kg
点4：
kPa
K
循环热效率：
由图可知，进行定容放热时，其平均放热温度为T2m
若膨胀过程持续到5（p5=p1），其平均放热温度为T'2m
因为
其中平均系热温度不变，T2m〉T'2m
所以循环热效率将提高
试卷三
一、选择（本大题16分，每小题2分）
1、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ ）
（a）膨胀 （b）压缩 （c）凝结 （d）加热
2、生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，余隙容积变大对活塞式压气机所消耗的比功的影响（）。
（a）增大（b）减小（c）不变
3、已知CO2和N2的压力及温度均相同，则他们的比体积（）
（a）
（b）
（c）
4、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ ）
（a）增大（b）减小（c）不变（d）可能增大，也可能减小
5、在水蒸气定压汽化过程中，工质的温度没有变化，这时工质的热力学能（）
（a）增大（b）减小（c）不变（d）可能增大
6、空气中水蒸汽所处的状态（ ）
（a）可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态
（b）可能是饱和状态
（c）即不是饱和状态，也不是过热蒸汽状态
（d）只能是过热蒸汽状态
7、能量方程
适用于（ ）
（a）只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程
（c）非稳定流动，不可逆过程（d）任意流动，任意过程
8、恒温热源温度为T1恒温冷源温度为T2，环境温度为T0，热源提供热量Q1中的有效能为（）（a）热量Q1减去Q1中的无效能（b）卡诺循环热效率乘以Q1（c）
（d）
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1、多变过程即任意过程（）。
2、在相同温度的高温热源和低温热源之间工作的卡诺循环效率最高，其他循环的效率都小于卡诺循环的效率（）。
3、温度越高热力系所具有的热量越多（）。
4、在T—s图上，理想气体的定容线比定压线陡。
（）
5、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。
（）
6、环境温度恒定，若放置在恒温环境中的压力容器的压力表读数也不变，则说明容器中所装工质的质量也不变。
（）
7、定压过程的热量
只适用于理想气体而不适用于实际气体。
（）
8、压缩空气制冷装置循环的制冷系统制冷系数越大，其制冷量越大。
（）
三、填空（本大题16分，每小题2分）
１、一卡诺制冷机，其性能系数COP值为4输入功率为6KW，则其制冷量为（ ）KW。
２、某热机每完成一个循环，工质由高温热源吸热2000kJ，向低温热源放热1200kJ，在压缩过程中工质得到外功650kJ，则膨胀过程中工质所作的功（ ）kJ。
３、某理想气体从p1=1MPa，v1=0.4m3可逆定温膨胀到v2=0.8m3,气体对外所做的膨胀功为（ ）J
４、在环境温度为300K的条件下，一可逆机工作于两个恒温热源（2000K，400K）之间，吸热200kJ，其中可用能为（ ）kJ
５、已知当地大气压为0.2Mpa，压力容器中被测工质的压力为0.1MPa，，此时该工质压力的测量应选用（ ）（真空计或压力表）测压计。
６、高压气流，当通过喷管时，气体速度得到提升，同时伴随着压力的（ ）（升高还是降低）
７、工作于927℃和300℃之间的卡诺机，它的热效率为（ ）
８、单位质量的空气从100℃定压加热到600℃时的吸热量为（ ）kJ/kg（空气比定压热容
=1.004kJ/（kg·K））
四、计算（本大题20分，每小题10分）
1、1kmol的理想气体从初态P1=500kPa、T1=340K，可逆绝热膨胀到原来容积的2倍。
设气体cp=33.4kJ/（kmol·K）,cV=25.12kJ/（kmol·K），试确定气体的终态温度，对外所做的功及熵的变化量
２、一封闭热力系在状态变化过程中放热10kJ，并作出25kJ的功，然后对热力系加热15kJ使其恢复初态。
试问恢复过程中热力系是否作功？
其值为多少？
五、计算（本大题32分，每小题16分）
１、单位质量的空气，初始状态为p1=0.5Mpa，t1=500℃
（1）绝热膨胀到p2=0.1Mpa
（2）定温膨胀到p2=0.1Mpa（3）多变膨胀到p2=0.1Mpa，多变指数n=1.2。
试将各过程画在p-v图和T-s图上，并计算
。
设过程可逆，且比热容cv=0.718kJ/（kg﹒K），k=1.4
２、水蒸气郎肯循环的新蒸汽压力为100bar，排气压力为0.04bar，新蒸汽温度为350℃，蒸汽轮机的内效率为0.8，对于1kg工质求：
１）理论循环中汽轮机和给水泵的技术功２）理论循环中吸热量、放热量和热效率３）若考虑汽轮机内的不可逆绝热过程，忽略泵耗功，求出实际出口蒸汽的干度、实际出口焓
一、1、a2、c3、b4、c5、a6、a7、a8、a
二、1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、×
三、1、242、14503、2.8×1054、1705、真空计6、降低7、52.2％8、502
四题、1、
kJ
因为是可逆绝热膨胀过程，是一个定熵过程所以熵的变化量为0
2、根据热力学第一定律
kJ
说明热力学能减少了35kJ，若使工质恢复原来状态，需补充35kJ能量
根据
知，外界需对工质做功20kJ
五题、1、
kJ/（kg﹒K）
绝热过程：
=0
等温过程：
kJ/（kg﹒K）
多变过程n=1.2:
K
kJ/（kg﹒K）
2、
已知：
h1=3450kJ/kgs1=6.695kJ/（kg﹒K）s2=s1
kJ
kJ
kJ
汽轮机和给水泵的技术功：
汽轮机：
kJ/kg
给水泵：
kJ/kg
吸热量：
kJ/kg
放热量：
kJ/kg
热效率：
实际循环：
kJ/kg
kJ/kg
试卷四
一、选择（本大题16分，每小题2分）
1、在T－s图上，经过同一状态点的理想气体定容过程线与定压过程线相比，（）过程线更陡一些。
（a）定容（b）定压（c）二者一样
2、某理想气体经历一个节流过程，气体压力下降，温度（）。
（a）升高（b）下降（c）保持不变
3、提高内燃机定容加热理想循环的压缩比，循环的热效率将（）。
（a）增大（b）减小（c）不变
4、理想气体从初态1经历一绝热压缩过程到达终态2，该过程的热力学能变化量为（ ）
（a）
（b）
（c）
（d）
5、不可逆机与可逆机相比，其热效率（ ）
（a）一定高（b）相等（c）一定低（d）可能高，可能低，也可能相等
6、水蒸汽热力过程热力学能变化量△u＝（ ）
（a）
（b）
（c）
（d）
7、在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的（ ）
（a）循环最高温度（b）循环最低温度（c）平均吸热温度（d）平均放热温度
8、热源温度为1200K，低温热源温度为400K，环境温度为300K，热源提供热量1000J中的无效能为（ ）
（a）250（b）750（c）300（d）400
二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分）
1、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（）。
2、孤立系的热力状态不能发生变化。
（）
3、气体膨胀时一定对外做功。
（）
4、若容器中气体的压力稳定不变，则安装在容器上的压力表读数也不可能有变化。
（）
5、如果从同一始态到同一终态有两条途径：
一为可逆、一为不可逆，那么，不可逆途径的
必大于可逆途径的
。
（）
6、工质放热，温度一定降低。
（）
7、实际蒸汽动力装置与燃气轮机装置，采用回热后每公斤工质做功量均减少。
（）
８、同温限间的可逆循环的热效率都相等。
（）
三、填空（本大题16分，每小题2分）
１、氧气定压比热容29.538J／（mol·K），从t1=100℃、v1=0.25m3/kg被定压压缩到v2=0.15m3/kg，放热量为（）J/kg。
２、在理想气体的绝热压缩过程中，初、终参数压力与温度的关系为（ ）。
３、入口为超声速气流，扩压管的形状是（ ）.
４、工作于两个恒温热源（2000K，500K）间的可逆机，其热效率为（ ）。
５、已知氮气在100℃时
=29.144J/（mol·K），则该气体的定容摩尔热容
=＿J/（mol·K）
６、制冷系数为3的制冷机，向环境散热30kJ,则该制冷机的制冷量为（ ）kJ。
７、当湿蒸汽的干度x＝1时，工质为（ ）状态。
８、一稳定流动开口系，在流动过程中从外界吸收热量20kJ，同时对外作出技术功15kJ，该系统焓值变化为（ ）kJ。
四、计算（本大题52分，1题、2题16分；3题20分）
１、活塞式内燃机的定容加热理想循环，工质为空气可视为理想气体，cp=1.005kJ/（kg·k）
=1.4。
若循环压缩比ε=9，压缩冲程的初始状态为100kPa，27℃,吸热量为920kJ/kg。
试求
（1）各个过程终了时的压力和温度；
（2）循环热效率。
２、空气初态为p1=0.1MPa、t1=20℃，经过二级活塞式压气机后，压力提高到4.9MPa，假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。
试求：
（1）以耗功最小为前提的各级压比；
（2）生产1kg压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。
（Rg=0.287kJ/（kg·k））
３、某卡诺热机每分钟从
升级会员 