湖南大学工程热力学试题及答案3

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1、一、名词解释题（每题3分，共15分）1.孤立系统：当热力系统与环境之间既无能量交换又无物质交换时，改系统被称为热力系统。2.含湿量：1kg干空气所含有的水蒸气的质量。3.比热容：单位质量工质吸热使之温度升高（或降低）1K所需的热量。4.技术功：技术上可资利用的功wt＝1/2△c2+g△z+wi。5.理想气体：理想气体是一种抽象的概念，其主要假设是：气体分子是不占有体积的弹性质点；分子之间无作用力。一切实际气体当其压力趋向零，比体积趋向无穷大及温度很高时都可作为理想气体。二、判断题（下列各题，你认为正

2、确的，请在题干的括号内打“√”，错的打“×”，每题1分，共10分）1.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。………………………………（×）2.经不可逆循环，系统无法完全恢复原态。…………………………………（×）3.绝热过程因吸热或放热为零，所以必为等熵过程。…………………………（×）4.活塞式压气机应采用散热措施，使压缩过程接近定温过程。………………（√）5.热泵装置循环的制热系数εH越大，其制热量也越大。……………………（×）6.不可逆过程中系统的熵只能增大不能减小…………………………………（×）

3、7.在p-v图上定熵线的斜率比定温线的斜率大。……………………………（√）8.卡诺循环是理想循环，一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。……（×）9.只有处于平衡状态的系统才可用状态参数p、v、T来描述。………………（√）10.可逆多变过程中，技术功Wt与膨胀功W之间存在关系Wt=kW。…………（×）三、选择题（每小题2分，共20分）1.如工质为水，其压力越高，其汽化潜热（A）。A降低；B不变；C增加；D无法确定2.系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行：（D）。A可逆

4、绝热压缩过程；B不可逆绝热压缩过程；C边压缩边吸热过程；D边压缩边放热过程3.若活塞式内燃机三种理想循环的压缩比相同，则热效率（D）。A.定容加热>混合加热>定压加热；B.定容加热<混合加热<定压加热；C.定容加热=混合加热=定压加热；D.无法确定4.理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（B）。A.热力学能；B.熵；C.压力；D.温度5.若空气进行可逆定压加热过程，则：（C）。A.空气作功量大于其热力学能增量；B.空气作功量等于其热力学能增量；C.空气作功量小于其热力学能增量；D.无法确定6

5、.pdv+cvdT=0适用条件为：（C）。A.理想气体可逆过程；B.理想气体绝热过程；C.理想气体定熵过程；D.任何工质绝热过程。7.某种气体流经某不可逆稳态稳流装置，过程中系统对外做功10kJ，吸热15kJ，则此过程中该装置的熵：（B）。第5页（共6页）A.增大；B.不变；C.减小；D不能确定8.与比熵的单位相同的参数是（B）A比热力学能；B比热容；C比焓；D比容9.工质进行了一个放热，降温，压力上升的多变过程，则多变指数n满足：(A)。A.0kD不能确定10.某

6、制冷机在热源=350K及冷源=260K之间工作，其制冷量为945kJ，消耗功为200kJ，此制冷机是（C）。A.可逆的；B.不可逆的；C.不可能的；D.可逆或不可逆的四、简答题（每小题5分，共10分）1.理想气体的3个热力过程如图1所示，试将3种热力过程定性的画在p-v图上；分析3个过程多变指数的范围，并分析每个过程的功量、热量及热力学能变化的正负号。解：过程nwqΔuI-∞~0+++IIk+0-IIIk~+∞+--图22.如图1所示，1、2、3、4分别为T-s图上的长方形上的4个点，试比较与，与的

7、大小。答：由T-s图明显可知，＞。由热力学第一定律可知：（1）（2）由于热力学能u是状态参数，则：；(1)-(2)有：＞0故：＞。第5页（共6页）五、计算题（共45分）1.（12分）设气缸中1kg空气（可作理想气体处理）经历一可逆多变过程从初态t1=27℃、p1=0.1Mpa压缩到终态p2=1MPa，其多变指数n=1.3。设空气的比热容为定值。求过程的膨胀功、技术功、热量和内能变化量、熵变、焓变。在p-v图上画出该过程，并表示出膨胀功、技术功。（该气体的气体常数Rg=0.287kJ/(kg•K)、绝

8、热指数k=1.4)解：2.（12分）容积相等的透热容器A和绝热容器B通过一阀门相连。初始时，与环境换热的容器A中有3MPa，25℃的空气1kg。打开联结两容器的阀门，空气由A缓慢的进入B，直至两侧压力相等时重新关闭阀门。设空气的比热容为定值，Rg=287J/(kg·K)，k=1.4，环境温度为25℃。试求：（1）稳定后两容器中的气体质量、温度与压力；（2）过程中与环境的换热量。解：A中进行的是定温过程，所以TA1=TA2=TA取B容器为开口系统，则开口系统能量方程dU