工程熱力學與傳熱學——期末復習題-77791458609821975(已修改)
2025-04-29 00:54 本頁面
【正文】 中國石油大學（北京）遠程教育學院期末復習題《工程熱力學與傳熱學》一. 選擇題1. 孤立系統(tǒng)的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化；（ ）2. 孤立系統(tǒng)就是絕熱閉口系統(tǒng)；（ ）3. 氣體吸熱后熱力學能一定升高；（ ）4. 只有加熱，才能使氣體的溫度升高；（ ）5. 氣體被壓縮時一定消耗外功；（ √ ）6. 封閉熱力系內(nèi)發(fā)生可逆定容過程，系統(tǒng)一定不對外作容積變化功；（ √ ）7. 流動功的改變量僅取決于系統(tǒng)進出口狀態(tài)，而與工質(zhì)經(jīng)歷的過程無關(guān)；（ √ ）8. 在閉口熱力系中，焓h是由熱力學能u和推動功pv兩部分組成。（ ）9. 理想氣體絕熱自由膨脹過程是等熱力學能的過程。（ ）10. 對于確定的理想氣體，其定壓比熱容與定容比熱容之比cp/cv的大小與氣體的溫度無關(guān)。（ ）11. 一切可逆熱機的熱效率均相同；（ ）12. 不可逆熱機的熱效率一定小于可逆熱機的熱效率；（ ）13. 如果從同一狀態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆過程，一為不可逆過程，則不可逆過程的熵變等于可逆過程的熵變；（ √ ）14. 如果從同一狀態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆過程，一為不可逆過程，則不可逆過程的熵變大于可逆過程的熵變；（ ）15. 不可逆過程的熵變無法計算；（ ）16. 工質(zhì)被加熱熵一定增大，工質(zhì)放熱熵一定減小；（ ）17. 封閉熱力系統(tǒng)發(fā)生放熱過程，系統(tǒng)的熵必然減少。（ ）18. 由理想氣體組成的封閉系統(tǒng)吸熱后其溫度必然增加；（ ）19. 知道了溫度和壓力，就可確定水蒸氣的狀態(tài)；（ ）20. 水蒸氣的定溫膨脹過程滿足Q=W；（ ）21. 對未飽和濕空氣，露點溫度即是水蒸氣分壓力所對應的水的飽和溫度。（ √ ）二. 問答題1. 說明什么是準平衡過程？什么是可逆過程？指出準平衡過程和可逆過程的關(guān)系。答：（1）準平衡過程：是假設過程中系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一個狀態(tài)都無限接近平衡態(tài)的過程，（2）可逆過程：是指如果系統(tǒng)完成了某一過程之后，再沿著原路逆行，恢復到原來的狀態(tài)，外界也隨之回復到原來的狀態(tài)的過程。（3）準平衡過程和可逆過程的關(guān)系：準平衡過程著眼于系統(tǒng)內(nèi)的平衡，可逆過程著眼于系統(tǒng)和外界的總平衡。一個準平衡過程不一定是可逆過程，但一個可逆過程一定是一個準平衡過程?？赡孢^程是無耗散的準平衡過程。2. 試指出膨脹功，技術(shù)功，流動功的區(qū)別和聯(lián)系？寫出流動功的計算公式，說明流動功大小與過程特性有無關(guān)系？ 答：（1）膨脹功：是由于工質(zhì)體積的變化對外所做的功；技術(shù)功：是指工程技術(shù)上可以直接利用的功，包括宏觀動能，宏觀位能，軸功；流動功：推動工質(zhì)流動而做的功稱為流動功。膨脹功，技術(shù)功，流動功的聯(lián)系為：。（2）流動功的計算公式：，其大小與過程的特性無關(guān)，只與進出口的狀態(tài)有關(guān)。3. 試指出膨脹功，軸功，技術(shù)功，流動功的區(qū)別和聯(lián)系，寫出可逆過程中膨脹功，技術(shù)功的計算公式。答：（1）膨脹功：是由于工質(zhì)體積的變化對外所做的功；技術(shù)功：是指工程技術(shù)上可以直接利用的功，包括宏觀動能，宏觀位能，軸功；流動功：推動工質(zhì)流動而做的功稱為流動功。膨脹功，技術(shù)功，流動功的聯(lián)系為：。 （2）可逆過程中膨脹功的計算公式：；技術(shù)功的計算公式：。4. 寫出開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動能量方程式的表達式，說明式中各量的含義。答：（1）開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動的能量方程式為：。（2）式中各量含義：為工質(zhì)與外界交換的熱量，為工質(zhì)進出口焓的變化，為工質(zhì)宏觀動能的變化，為工質(zhì)宏觀位能的變化，系統(tǒng)對外所作軸功。5. 試將滿足空氣下列要求的多變過程表示在pv圖和Ts圖上（1）理想氣體的定溫，定壓，定容和定熵過程；（2）空氣升壓，升溫，又放熱的熱力過程。 答：6. 試將滿足空氣下列要求的多變過程表示在pv圖和Ts圖上（1）理想氣體的定溫，定壓，定容和定熵過程；（2）空氣膨脹，升溫，又吸熱的熱力過程。答：7. 試將滿足空氣下列要求的多變過程表示在pv圖和Ts圖上（1）理想氣體的定溫，定壓，定容和定熵過程；（2）工質(zhì)又膨脹，又降溫，又放熱的多變過程。 答： 8. 回答什么是熱力學第一定律？什么是熱力學第二定律？寫出兩個與熱力學第二定律相等價的數(shù)學表達式。 答：（1）熱力學第一定律：在熱能和機械能的相互轉(zhuǎn)換過程中，能的總量保持不變。（2）熱力學第二定律：克勞修斯表述：不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其他變化。開爾文普朗克表述：不可能從單一熱源取熱，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響。（3）與熱力學第二定律等價的數(shù)學表達式：1）克勞修斯積分式：，用于判斷一個循環(huán)是否可能，是否可逆。式中等號用于可逆循環(huán)，不等號用于不可逆循環(huán)。2）孤立系統(tǒng)熵增原理：。孤立系統(tǒng)熵增原理指出孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變，絕不能減小。孤立系統(tǒng)的熵增完全由熵產(chǎn)組成，式中等號用于可逆過程，不等號用于不可逆過程。3）過程熵變的計算式：，用于判斷過程能否進行，是否可逆，等號為可逆過程，不等號為不可逆過程。（以上等價數(shù)學表達式寫出2個即可）9. 說明什么是第一類永動機？什么是第二類永動機的含義，它們是否違反了熱力學第一定律和熱力學第二定律。 答：（1）第一類永動機：是指不花費代價就能夠產(chǎn)生功的機器。（2）第二類永動機：是指能夠從單一熱源取熱并使之完全變?yōu)楣Φ臋C器。（3）第一類永動機違反了熱力學第一定律。第二類永動機不違反熱力學第一定律，但卻違反了熱力學第二定律。10. 什么是飽和濕空氣？什么是未飽和濕空氣？如何將未飽和濕空氣轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜐窨諝?？答：?）飽和濕空氣：是由干空氣和干飽和水蒸氣組成的空氣。（2）不飽和濕空氣：是由干空氣和過熱水蒸氣組成的空氣。（3）將未飽和濕空氣轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜐窨諝獾姆椒ㄓ袃煞N：方法1：濕空氣溫度一定時，增加水蒸氣分壓力 , 方法2：保持水蒸氣含量不變，降低濕空氣溫度。1
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