工程热力学测验题1

《工程热力学测验题1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、自测题第一篇工程热力学第一章基本概念1、某刚性容器被一刚性壁分成两部分。在容器的不同部位装有压力计，如图4所示，设大气压力为。（1）.若压力表和的读数分别为和,试确定压力表的读数；容器两部分的工质绝对压力为多少？（2）.若表为真空表，读数为压力表读数为，试问如果表有读数，则表是什么表？其度数是多少？图4解：（1）.15（2）.由表为压力表知，；又由表知。从而有若表有读数，则表一定为真空表，有则讨论：（1）.在工程实际中，无论是用压力表还是真空表，测到的都是工质的绝对压力与环境压力之差，而不是工质的真

2、实压力（绝压）。（2）.在计算绝对压力时用的环境压力并非一定是大气压力。此环境压力是指测压差仪表所处的空间以来，既可以是大气压力，如本题中表，所处的空间压力，也可以是某个空间的压力，如本题中的表，其环境压力为。2、一气缸活塞内的气体由初态，，可逆膨胀到若过程中压力与体积间的关系为，试求其他所做的膨胀功。解由得15讨论：只有可逆过程才能用来计算系统与外界交换的体积变化功。在利用此式计算时，应根据过程特点导出的关系，然后才能积分求解。另外要注意，积分上限的“1”和“2”是指初态和终态的积分变量值，本题就

3、是和，即为，而不是指和。第二章热力学第一定律3、如图5所示，一闭口系从状态沿图中路径变化到时，吸热，对外做功。试问：（1）.系统从经到，若对外做功，则吸热量为多少？（2）.系统由经曲线所示过程返回，若外界对系统做功，吸热量为多少？（3）.设那么，过程的吸热量各为多少？15图2-10解（1）.根据能量方程有（2）.（3）.因为所以讨论：（1）.从上述计算分析可以看到，热量和功量都是过程量，他们的值不仅仅与初、终态有关，而且还取决于过程的路径。（2）.状态参数变化量仅取决于初、终态。在计算时要注意，指的

4、是终态的热力学能减去初态的热力学能，即。当过程反向进行时，的绝对值未变，但符号变了。正如本题（2）中的计算，。4、某蒸汽轮机，进口蒸汽参数为，℃，，；出口参数为，，，进出口高度差为，每蒸汽经汽轮机散热。试求：（1）.单位质量蒸汽流经汽轮机对外输出的功；（2）.不计进、出口动能差=势能差对输出功的各自影响；（3）.不计散热对输出功的影响；（4）.若蒸汽流量为，汽轮机功率为多大？15解（1）.取汽轮机汽缸内壁和蒸汽进、出口为系统，如图6所示，则系统为稳定流动系统，能量方程为图2-11（2）.不计蒸汽进、

5、出口动能差的影响不计蒸汽进、出口势能差的影响（3）.不计散热的影响（4）.汽轮机功率15讨论：（1）.本题的数据具有实际意义。从计算中可以看到，忽略蒸汽进出口的动能查、势能差以及散热损失，对输出轴功的影响均小于%，因此在实际计算中可以忽略不计。这同时说明，类似汽轮机的叶轮机械可视为绝热系统。（2）.计算中实际蒸汽热力学性质，题目不但给出了，而且给出了。事实上，如掌握了蒸汽热力性质后，给出就是多余的，它们可以由及热力过程特点查图、表解决。第四章理想气体的热力过程5、空气初态为℃，分别经下列不同热力学过

6、程达到同一终压，试求终态的温度，熵变和对外所做的技术功，并将过程表示在图和图上。设过程可逆，比热容为定值。（1）.绝热过程；（2）.定温过程；（3）.的多变过程。解空气的物性参数（2）.绝热过程15因为过程绝热可逆，故有或（2）.定温过程或（3）.的多变过程15图3-8（a）图3-8（b）三个过程在图和图上分别如图12(a)和图12(b)所示，下标分别对应绝热过程、多变过程和定温过程的终态。讨论：（1）.在绝热过程的计算中，既可用，又可用。前者的计算基础是要先算出来，而后者在不要求计算时可直接计算。

7、使用那种方法，关键在于题目要求和已知条件。另外，还可利用两种计算方法进行相互校核。同理，定温过程的也可用两种方法的任一种计算，显然在已求出的情况下，用更简便。（2）.从计算结果可知，绝热过程的终温、技术功，多变过程的终温、技术功和定温过程的终温、技术功有关系式：。7、燃气在燃气轮机中从℃绝热可逆膨胀到，试求：（1）.膨胀终了时燃气的温度和单位质量燃气对外做的轴功；（2）.过程中的热力学能的变化；（3）.若从同一状态出发经一不可逆绝热过程到达相同的终压，其终温为℃，试求单位质量所做的轴功和熵变，并将可

8、逆绝热与不可逆过程表示在同一图上；15（4）.为使不可逆绝热膨胀终态与可逆绝热过程终态相同，则需放热多少？燃气按空气性质计算，比热容取定值，。解（1）.对于绝热过程或用计算。（2）.（3）.15图3-9图如图13所示，图中过程为可逆绝热过程，为不可逆绝热过程。（4）.为使不可逆膨胀至可逆绝热膨胀的同一终态，则由能量方程得或用计算。讨论：（1）.对于理想气体的绝热过程，无论是否可逆均可用来计算技术功（忽略进出口的动能差，势能差即为轴功）。要用公式计算技术功，则必须是可逆