武汉大学工程热力学复习题2.docx

1、武汉大学工程热力学复习题2 工程热力学复习题第一部分 选择题001.绝对压力为P，表压力为Pg真空为Pv，大气压力为Pb，根据定义应有 APPb- Pv BPPb- Pg CPPv -Pb DPPg - Pb002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态，则此过程可属于 A平衡过程 B静态过程 C可逆过程 D准平衡过程003.有一过程，如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态，且消除了正向过程给外界留下全部影响，则此过程可以是 A平衡过程 B准静态过程 C可逆过程 D不可逆过程004.物理量 属于过程量。 A压力 B温度 C内能 D膨胀功005.状态参数等同于 A表征物理性质的物理量

2、B循环积分为零的物理量 C只与工质状态有关的物理量 D变化量只与初终态有关的物理量 006.热能转变为功的根本途径是依靠 A工质的吸热 B工质的膨胀 C工质的放热 D工质的压缩007.热力系储存能包括有 A内能 B宏观动能 C重力位能 D推动功008.只与温度有关的物质内部的微观能量是 A热力学能 B内热量 C内位能 D内动能009.构成技术功的三项能量是宏观动能增量，重力位能增量和 A内部功 B推动功 C膨胀功 D压缩功010.技术功Wt与膨胀功W的关系为 Awtw+ p1v1- p2v2. Bwtw+ p2v2- p1v1- Cwt w+ p1v1 Dwt w+ p2v2011.当比热不能

3、当作定值时，理想气体的定压比热 ACp BCp CCp DCp012.理想气体的定容比热Cv与比热比，气体常量R的关系为Cv等于 A B C D013. 利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为 A(t2-t1) B C(-)(t2-t1) Dt2- t1 014.理想气体任何过程的内能变化量，如比热不能当作定值，应该是 Au= Bu= Cu=Cv(T2-T1) Du=Cp(T2-T1)015.理想气体不可逆过程中熵变化量 A无法定量计算 B大于相同初终态可逆过程的熵变量 C小于相同初终态可逆过程的熵变量D等于相同初终态可逆过程的熵变量 016.理想气体可逆定温过程的热量q等于 AcnT Bwt

4、 CTs Dw017.理想气体可逆绝热过程中，焓变化h等于 A（T2T1） B cv（T2T1） C D018. 对于可逆循环， A0 B=0 C0 B=0 C B= C D 022.热力学第二定律揭示了 A实现热功转换的条件 B自发过程的方向性 C能量总量的守恒性 D能量自发地贬质性023.能量质变规律指出 A自发过程都使能量的品质降低 B凡是能质升级的过程都不能自发地进行 C非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程 D孤立系统的熵如有变化，一定使能质降低 024.对卡诺循环的分析可得到的结论有: A提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率 B单热源热机是不可能实现的 C在相同温限间，一

5、切不可逆循环的热效率都低于可逆循环 D在相同温限间，一切可逆循环的热效率均相同025.卡诺循环是A 由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环B相同温限间热效率最高的循环 C. 热源与冷源熵变之和为零的循环 D输出功最大的循环026. A是可逆机，B是不可逆机。热效率A、B的可能存在的关系有 AAB CAB DA=B027.工质的最高温度和最低温度均相同的所有循环中，热效率达到极限值的循环有 A可逆循环 B卡诺循环 C概括性卡诺循环 D回热循环 028.热量的做功能力损失与 A热源温度有关 B环境温度有关 C孤系的熵变有关 D.系统的熵产有关029.若使超音速气流加速，应选用 A渐缩管。 B渐扩管

6、。 C缩放管。 D拉伐尔管。030.工质在渐缩喷管出口已达临界状态。若入口参数不变，再降低背压，其出口 A比容增加，流量增加 B比容减少，流量减少 C比容不变，流量不变 D比容不变，流量增加031.其它条件不变的情况下在渐缩喷管出口端截去一段后， A流速增加、流量增加。 B流速减少、流量增加。 C流速不变、流量增加。 D流速增加、流量减少。032.水的湿蒸汽经绝热节流后， A干度增加，温度下降。 B干度增加，压力下降。 C干度减少，温度下降。 D干度减少，压力下降。033.喷管流速计算公式C2=1.414能用于 A理想气体 B水蒸气 C可逆过程 D不可逆过程 034.渐缩喷管的背压pb低于临界

7、压力pc时， A出口压力 p2pc B出口压力p2= pc C出口气流马赫数Ma=1 D出口气流马赫数Ma1 035.缩放喷管背压pbpc时， A出口气流流速为超音速 B喉部截面气流为声速 C喉部气流压力为pc D出口气流压力为pb 036.理想气体在喷管中作稳定可逆绝热流动时， A流速增大 B压力减少 C温度升高 D比容增大 037.气体在喷管中因流动有摩擦阻力，会使喷管出口气体的 A焓值减少 B熵减少 C焓值增加 D熵增加 038.气体经绝热节流后 A熵增加，做功能力下降 B焓值不变，压力下降 C熵减少，压力下降 D熵不变，压力下降039.燃气轮机装置，采用回热后其循环热效率显著升高的主要

8、原因是 A循环做功量增大 B循环吸热量增加 C吸热平均温度升高 D放热平均温度降低040.无回热等压加热燃气轮机装置循环的压气机，采用带中冷器的分级压缩将使循环的 A热效率提高 B循环功提高 C吸热量提高 D放热量提高041.无回热定压加热燃气轮机装置循环，采用分级膨胀中间再热措施后，将使 A循环热效率提高 B向冷源排热量增加 C循环功增加 D放热平均温度降低042.燃气轮机装置采用回热加分级膨胀中间再热的方法将 A降低放热平均温度 B升高压气机的排气温度 C提高吸热平均温度 D提高放热的平均温度043.电厂蒸汽动力循环采用再热的直接目的是为了 A提高循环初参数 B降低循环终参数 C提高乏汽的

9、干度 D提高锅炉效率044.朗肯循环采用回热后 A汽耗率和热耗率都上升 B汽耗率和热耗率都下降 C汽耗率上升但热耗率下降 D汽耗率下降但热耗率上升045.回热循环中混合式加热器出口水温度 A随抽汽量增加而增加 B由加热器的抽汽压力确定 C随加热水的增加而减少 D随加热器进口水温增加而增加046.欲使回热加热器的出口水温度提高，应该 A增加抽汽量 B提高抽汽压力 C减少给水量 D减少抽汽压力047.其它蒸汽参数不变，提高初温度可使 A平均吸热温度提高 B平均放热温度降低 C热耗率降低 D排汽干度提高 048.其它蒸汽参数不变，提高初压可使A平均吸热温度提高 B平均放热温度降低 C热耗率降低 D排

10、汽干度提高 049.初参数和背压相同的汽轮机，有摩阻的绝热膨胀与理想的绝热膨胀相比，其损失体现在 A排汽焓上升 B排汽熵增大 C排汽焓降低 D排汽熵减小 050.再热循环中，蒸汽通过再热器后其 A温度和压力增加 B焓和温度增加 C比体积和熵增加 D熵和焓增加 第二部分 填空题051.封闭系统进行某一过程，系统作功30 kJ同时放出10 kJ的热，然后借助于对它作功6 kJ、加热 kJ能使系统回复到初态。052.初态为0.4Pa的空气盛于活塞-汽缸装置中。活塞无摩擦，并被弹簧和周围的大气挡住。气体由0.01 m3开始膨胀，如果弹簧的作用力正比于系统的体积，大气压力为0.1 MPa 。活塞停时气体

11、已经作功为 kJ053.活塞-汽缸装置盛有1.4kg的气体，压力保持为0.5MPa。当过程进行时传出热量为50KJ，体积由0.15 m3变化到0.09 m3，则内能的变化为 kJ/kg。054.0.15MPa、27的空气（R=0.2897kJ/kgK）盛于容积为0.1 m3的活塞-汽缸装置中。首先在定容下对其加热直至压力升高一倍。然后定压膨胀到体积增加为三倍。加入的总热量为 KJ。055.一刚性容器最初盛有0.15MPa、295K的空气0.8g，容器中有一电阻器，用120 V的电源使0.6A的电流通过30s使气体获得能量，同时容器散热126J。终压力为 MPa056. 0.1kg理想气体封闭于

12、一刚性容器中。容器中的搅拌轮耗功1.33kJ，气体温度升高25。气体的定容比热cv kJ/kgK 。057. 0.5kg氦气盛于活塞-气缸装置中，通过气缸中的搅拌轮旋转加给气体9.5 kJ 的能量。气缸壁绝热，过程中保持压力不变，则温度变化量为 。058.1kg空气盛于用绝热壁制成的刚性容器中。容器中的搅拌轮由外部马达带动。空气温度从27升高到127，焓的变化为 kJ。059.1kg氦气盛于刚性容器中，在27时加入 kJ热量后压力升高一倍。060. R=0.26kJ/(kgK)、温度为T500K的1kg理想气体在定容下吸热3349kJ，其熵变s 。061.绝热指数k=1.4的理想气体在绝热过程

13、中输出技术功4500kJ，其内能变化U 。062. R=4.16kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的理想气体在定容下吸热10000kJ，做技术功Wt 。063. R=4.16kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的2kg理想气体在n=1.2的多变过程中温度由500K变到1000K,其吸热量Q 。064. 在不变的温度600K下，可逆地把理想气体的体积由初态减少一半需要一定数量的功。那么在温度T K下，消耗同量的功能把气体容积定温压缩到体积为初容积的四分之一。065. 0.2kg空气由初态为0.3MPa、325K定温地膨胀到体积增加一倍。过程中外界传给空气 kJ热量。066.一可逆热机，在537

14、和27的温度之间运行。则从热源吸收的热与作出的功之比为 。067.一卡诺机在7下排热1000 KJ/min，输出功率为50 Kw。则高温热源的温度为 。068.一卡诺机在37和717之间运行。为了提高热机效率，一种方法是将高温热源的温度提高到1027；另一种方法是降低冷源温度。冷源温度降低到 （）就能获得与热源温度提高到1027时相同的热效率。069.某项专利申请书要求热机在160接受热量，在5排热给冷源，热机每接受1000 KJ的热就能发出0.12kwh的功，这一要求 实现。070.一给定的动力循环，工作流体在440的平均温度下接受3150 KJ/Kg的热，而排给20的冷源1950 KJ/K

15、g热量。这一循环 克劳修斯不等式。071.一可逆热机从377的贮热器获得热量1000KJ，而排热给27的另一个贮热器。两贮热器的熵的变化分别是 KJ/K和 KJ/K。072. 两台卡诺机A和B串联运行。第一台机（A）在627的温度接受热量而排给温度为t的中间热源。第二台机（B）接受第一台机所排出的热量，而又将热排给27的热源 。两台热机效率相同时中间热源的温度应为 。073. 卡诺机在927和33的温度之间工作，吸热30 KJ。热机输出的功驱动一台卡诺制冷机从冷库吸取热量270 KJ，并向33的环境排热。冷库的温度应该是 。074. 如果卡诺机的热效率为1/6，在相同温限间工作的卡诺热泵的泵热

16、系数为 。075.一部内部可逆的热机从1200K的热源接受1000 KJ的热量，生产690 KJ的功并且可逆地排热给27的冷源。由热源、热机、冷源组成的系统的总熵变为 （KJ/K）。076.在刚性绝热容器内的空气（R=0.2897kJ/kgK），其初态为0.1MPa、27。系统内的搅拌轮搅动空气，使压力升到0.2MPa。气体熵的变化了 （KJ/ KgK）。077.0.5kg空气从初态0.1MPa、370K内部可逆地等温压缩到终态，压缩时外界对空气做了100 KJ的功，空气向270K的环境放热。该过程造成做功能力损失了 （KJ）。078. 50kg 0.1MPa、20的水与20kg 0.1MPa

17、、90的水混合.如混合过程是绝热的且压力不变，70kg水的总熵变为 （KJ/K）079.进入透平的空气（R=0.2897kJ/kgK）为0.6MPa、597，绝热的膨胀到0.1MPa、297。如果动能和势能差为零，可判断该过程属于 的过程。080.某制冷循环，工质从温度为73的冷源吸取热量100KJ，并将热量220KJ传给温度为27的热源，此循环 克劳修斯不等式。081.若封闭系统经历一过程，熵增为25 kJ/K，从300K的恒温热源吸热8000kJ。此过程属于 的过程。082.压力为180kPa的1kg空气，从450K定容冷却到300K，空气放出的热量全部被大气环境所吸收。若环境温度为27，

18、有效能损失为 kJ。083.温度为1427的恒温热源，向维持温度为500K的工质传热100kJ。环境温度为300K。传热过程引起的有效能损失为 kJ。084.300K、3Mpa的空气（R0.2897）经绝热节流压力降为1.5Mpa,由于节流而引起的熵增为 。085.压力为1bar、温度为15的空气以400m/s的速度流动。当空气绝热地完全滞止时，温度变为 。086.压力为0.17MPa、温度为80的空气，以0.8kg/s的流率稳定流过面积为100 cm2的横截面。在下游的某一横截面积为 cm2位置上，空气的压力为0.34 MPa，温度为80，速度为1.5m/s。087.空气进入扩压器时温度为3

19、0，速度为150m/s，出口温度为40。如果热损失为0.4KJ/Kg，出口速度为 （m/s）（空气）088.水蒸气进入喷管时压力为30bar，温度为320。离开喷管时压力为15bar，速度为350m/s。质量流率为8000kg/h。忽略进口速度，流动是绝热的，喷管需要 cm2的出口面积（cm）。089.空气绝热的流过一只渐缩喷管，入口的压力为1.8bar，温度为67，速度为40m/s。出口的压力为1bar，速度为入口速度的六倍。如果进口面积为100 cm2，那么喷管的出口面积为 （cm2）。090.空气进入透平时的状态为：6bar、740K，速度为120m/s。出口状态压力为1bar，温度为4

20、50k，速度为220m/s。当空气流过透平时散热量为15 KJ/Kg，进口截面为4.91 cm2。该透平输出 kw的功率。091.空气进入压缩机的压力为1bar，温度为7，速度为70m/s，流率为0.8kg/s。离开压缩机时空气的压力为2bar，温度为77，速度为120m/s。空气传给外界的热量为15 KJ/Kg。该压缩机需要输入 kw的功率。092.空气以11bar、57的状态进入喷管。如喷管内是无摩阻的绝热过程，喷管出口压力为4bar。进口流速可以忽略，出口流速可达 m/s。093. 0.7bar、7的空气以300m/s的速度进入扩压器。如果过程是绝热的而且无摩的，且出口速度为70m/s，

21、则出口温度为 。094.活塞式内燃机定容加热循环的进气参数为100kPa和15。若每千克进气加热2600KJ，当压缩比为5时，理论循环热效率可达 。095.活塞式内燃机定容加热循环的进气参数为100kPa和15。若每千克进气加热3000KJ，当压缩比为8时，理论循环的最高压力可达 。096.朗肯循环的新汽焓h13400KJ/kJ，排汽压力下对应得饱和水焓138 KJ/kg,水泵耗功wp17 KJ/kg。该循环的热效率等于 %。097.朗肯循环中工质在锅炉吸热3245 KJ/kg，汽轮机排汽焓为1980 KJ/kg，排汽压力下对应得饱和水焓138 KJ/kg,水泵耗功为wp17 KJ/kg。该循

22、环的新汽焓等于 KJ/kg。098.已知朗肯循环的新汽焓h13400KJ/kg，排汽焓为h21980 KJ/kg，排汽在凝汽器中放热1842 KJ/kg,循环热效率达到0.4324。该循环中水泵耗功 KJ/kg。099.已知朗肯循环的新汽焓h13400KJ/kg，工质在锅炉吸热3245 KJ/kg，汽轮机排汽焓1980 KJ/kg，水泵耗功wp17 KJ/kg，该循环工质在凝汽器出口的焓为 KJ/kg。100.再热循环锅炉出口蒸汽焓h13290 KJ/kg，汽轮机在高压缸做功396 KJ/kg，再热器出口焓3570 KJ/kg，汽轮机排汽压力下的饱和水焓174 KJ/kg，排汽在凝汽器放热q2

23、=2148 KJ/kg，水泵耗功16 KJ/kg。其循环热效率等于 %。101.已知一级回热循环（无再热，混和式加热器）的参数如下：新汽焓h13436 KJ/kg,抽汽焓2922 KJ/kg，抽汽压力下饱和水焓719 KJ/kg，汽轮机排汽焓2132 KJ/kg，排汽在凝汽器放热1994 KJ/kg。如果不考虑泵功，该循环的热效率为 %。第三部分 简述题102.表压力Pg和真空Pv是不是状态参数？为什么？103.比体积v，密度，重度，压力p可以组成几对能确立简单可压缩系统状态的参数对？为什么？104.热力学第一定律怎样表述？该定律包含哪两个重要内容？105.为什么称方程q=u+w而不是方程qh

24、+wt为基本能量方程？106.试述公式h的适用范围，并解释其原因。107.怎样计算理想气体不可逆过程的熵变？为什么？108.试解释理想气体比热比kcp/cv与温度的关系？109.理想气体的内能和焓有什么特点？如何确定任意热力过程理想气体内能和焓的变化？110在T-s图上如何用面积表示理想气体定熵过程的技术功？111在p-v图上如何用面积表示理想气体定压过程的热量？112理想气体在可逆绝热过程中，技术功是容积变化功的k倍，这是否说明将热能转变成功时，开口系统比闭口系统好？为什么？113当需要精确分析可逆绝热过程时，如何根据已知的p1、T1、p2求T2和容积变化功w？114. 自发过程的逆过程是否

25、不可能进行？为什么？举例解释。115. 热能与机械能，高温热能与低温热能的品质有何不同？为什么说热力学第二定律指出了能量在质上的变化规律？116.从卡诺循环可以得到什么重要启示？ 117. 熵的定义式ds是否适合不可逆过程？在相同的初态和终态间不可逆过程与可逆过程的熵变量是否相同？为什么？118.气体流经渐扩管道后，流速必减少吗？119.气流流过渐缩管时，其流速为什么不可能超过当地音速？120.渐缩喷管出口气流的压力是否与背压相同？为什么？121.工质在既定的缩放喷管中作定熵流动，当入口参数不变时若降低背压，问其流量、出口速度是否会增加？为什么？122.用温度计插入流动中的液体所指些示的温度介

26、于哪两个温度之间？为什么？123.实际简单燃气轮机装置循环的热效率与哪些因素有关？124.提高燃气轮机装置循环的热效率的措施有哪些？125.回热是怎样使燃气轮机装置的热效率提高的？126.在燃气轮机循环中采取分级压缩中间冷却后减少了压气机耗功，为什么效率不升反降？127.蒸汽参数对循环热效率有何影响？改变蒸汽参数以提高循环热效率受到什么限制？128.分析电厂蒸汽动力循环为何要采用再热？129.分析蒸汽动力装置采用回热后对锅炉，汽轮机，凝汽器产生的影响？第四部分 计算题130. 一个刚性的绝热气缸被一导热的、无摩擦的活塞分为两部分，最初活塞被固定在某一位置。气缸的一边盛有0.4MPa、30的理想

27、气体0.5Kg，而另一部分盛有0.12MPa、30的同样气体0.5Kg。然后放开活塞，两个部分从新建立平衡。 （a）最后的平衡温度为多少? （b）最终的平衡压力为多少bar?假定比热C和C为常数。166.有5g氩气，经历一内能不变的过程，初态为p1=6.0105 Pa、t1=600K,膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可视为理想气体，且假定比热容为定值，求终温、终压及总熵变量，已知Ar的R0.208kJ/(kgK)131.2kg某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的三倍，温度从300降到60，膨胀期间作膨胀功418.68kJ,吸热83.736 kJ，求cp和cv。132.在一个具有可移动活塞

28、的圆筒中储有1kg氧气，温度t14.5，压力p1102.6kPa。在定压下对氧气加热，再在定容下冷却到初温45。假定在定容冷却终了时氧气的压力p360kPa，试求这两个过程的热量、焓的变化和所作的功，并在p-v和T-s图上定性画出这两个过程。133.一绝热气缸活塞装置，活塞移动时无摩擦。初态时，活塞将气缸分成均为20m3的相等两部分，各贮由温度为25、压力为1 bar的空气。在气缸的左边装有电热丝，通电后，使左边的空气压力增为2 bar。试求：（1） 右边空气被压缩后的终温；（2） 右边空气得到的压缩功；（3） 左边空气的终温；（4） 电热丝加给空气的热量；134.设有一个处在温度t0=0环境

29、中能同时生产冷空气和热空气的装置，参数如下图所示。判断此装置是否有可能？为什么？135.刚性绝热容器内贮有2.3kg，98kPa，60的空气，并且容器内装有一搅拌器。搅拌器由容器外的电动机带动，对空气进行搅拌，直至空气升温到170为止。求此不可逆过程中做功能力的损失。已知环境温度为18。136. A、B两卡诺机串联工作，A热机在627下吸热，向温度为T的热源放热；B热机从温度为T的热源吸入A热机排出的热量，并向27的冷源放热。试按下列条件计算中间热源的温度T：（1）两热机输出功相等；（2）两热机的热效率相等。137.已知A、B、C三个热源的温度分别为500K、400K、300K，有可逆机在这三个热源间工作。若可逆机从A热源净吸入3000 kJ热量，输出净功400 kJ，求可逆机与B、C两热源的换热量，并指明其方向。138.一热机工作在高温热源