工程热力学习题课

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1、工程热力学习题课第一章基本概念2例1.判断题判断下列过程那些是A可逆的；B不可逆的；C可以是可逆的，并扼要说明不可逆的原因（1）对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发。（2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发。（3）对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50℃升温到100℃。解答：（1）可以是可逆过程，也可以是不可逆过程，取决于热源温度与水温度是否相等，若两者不等，则存在外部的传热不可逆因素，便是不可逆过程。（2）对刚性容器的水做功，只能是搅拌功，伴有摩擦扰动，因而有内不可逆因素，是不可逆过程。（3）可以是可逆的，也可以是不可逆

2、的，取决于热源温度与空气温度是否随时相等或随时保持无限小的温差。4例2.填空题(1)能源按其有无加工、转换可分为能源和能源。一次二次（2）绝热系是与外界无交换的热力系。热量（3）孤立系是指系统与外界既无交换也无交换的热力系。能量质量（4）热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状态称为(平衡状态还是稳定状态)平衡状态（5）实现可逆过程的条件是：。过程是准静态过程；过程中不存在好散效应（6）测得容器的表压力为75KPa，大气压力为0.098MPa，则容器内的绝对压力为。173kPa（7）已知当地大气压为0.1

3、MPa，一压力容器中被测工质的压力为50kPa，此时，该工质的测量应选用（填真空计或压力表）测压计。真空计5例3．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。例4.有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。6例5．经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界

4、的整个系统能否恢复原来状态？经历一个不可逆过程后，系统可以恢复原来状态，它将导致外界发生变化。包括系统和外界的整个大系统不能恢复原来状态。可逆过程：如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化。例6．工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出功中是否要减去活塞排斥大气功才是有用功？不需要减去循环过程不需要考虑，注意循环。例7选择题（1）()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.没有摩擦的准平衡的D.没有温差的（2）下列系统中与外界不发生能量交换的系统是（）

5、A绝热系统B孤立系统C闭口系统DA+BCB例8判断题8（1）如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变；（）×（2）压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。()×（3）可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。()√（4）由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。（）×（5）气体膨胀时一定对外作功；（）×9第二章气体的热力性质10例1.气体的摩尔体积Vm是否因气体的种类而异？是否因所处状态不同而异？任何气体在任意状态下摩尔体积是否都是0.022414m3/mol？

6、气体的摩尔体积Vm不因气体的种类而异。所处状态发生变化，气体的摩尔体积也随之发生变化。任何气体在标准状态（p=101325Pa，T=273.15K）下摩尔体积是0.022414m3/mol。在其它状态下，摩尔体积将发生变化。阿伏伽德罗定律11例2.对于确定的一种理想气体，cp–cv是否等于定值？cp/cv是否为定值？cp–cv、cp/cv是否随温度变化？cp–cv=Rg，等于定值，不随温度变化。cp/cv不是定值，将随温度发生变化。知识点：梅耶公式以及比热容比，以单原子、双原子、多原子气体为例认知12例3.实际气体性质与理想气体

7、性质差异产生的原因是什么？在什么条件下才可以把实际气体作理想气体处理？差异产生的原因就是理想气体忽略了分子体积与分子间作用力。当p→0时，实际气体成为理想气体。实际情况是当实际气体距离其液态较远时，分子体积与分子间作用力的影响很小，可以把实际气体当作理想气体处理。13例4.压缩因子Z的物理意义怎么理解？能否将Z当作常数处理？答：由于分子体积和分子间作用力的影响，实际气体的体积与同样状态下的理想气体相比，发生了变化。变化的比例就是压缩因子。Z不能当作常数处理。14(1)已知某双原子气体的气体常数Rr=260J/(kg·k)，则其定

8、值定体质量比热容cv=_____J/(kg·k)。650例5填空题（2）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。小于（3）双原子理想气体的定值比热容为。（4）理想气体的热力学能是温度的函数单值（5）气体