第一章
1，状态参数
① 压力p ，温度T 和体积V —— 基本状态参数（强度量） ② 热力学能（内能）U ，焓H 和熵S —— 广延量状态参数 2，准平衡过程是无限接近平衡的过程
1， 简述热力学状态参数的概念，并列举出热力学中常用的状
态参数和过程参数。
2， 什么是湿空气的绝对湿度和相对湿度？
3， 水蒸气性质的“一点二线三个区域五个状态”指的是什么？
它是否具有普遍意义？
4， 压缩空气制冷循环中为什么不用节流阀代替膨胀机？ 5， 蒸汽动力循环再热的目的是什么？画T-S 图加以说明
6， 什么是卡诺循环（在T-S 图上画出并用文字说明）？如何
求其热效率？
7， 焓的定义是为H=
8， 对于入口形状为亚声速的气流，应选用__________形状的
扩压管
9， 热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？分别写出
其中其数学表达式各两个。
10， 准静态过程和可逆过程的联系和区别。
11， 下列计算式的适用条件是什么？
p h c T ?=? q dh vdp δ=-
q u w =?+ q u w δδδ=+
q u pdv δδ=+ ()q du d pv δ=+
()q dh d pv δ=- 12， 什么是滞止温度？
13， 什么是熵增原理，它有何意义？
14， 什么是压气机容积效率？
15， 平衡状态和均匀状态有何异同？
16， 状态参数和过程量有何不同？常用的状态参数中哪些是可以直
接测量的，哪些又是不可以直接测量的?
17， 燃气在轮机动力循环中，一般采取什么措施提高热效率？（至
少描述其中三个措施）
18， 汽油机的热效率为什么一般比柴油机低?
19， 试写出技术功的表达式，说明技术功与膨胀功、流动功及轴功
的关系
20， 什么叫定熵滞止参数？在定熵流动过程中，管道各截面上的滞
止参数是否都相同？
21， 实际工质绝热节流前后状态参数如何变化？
22， 理想气体经绝热节流后，其温度、压力、热力学能、焓、熵如
何变化？
23， 画出朗肯循环的T-S 图，并通过图说明蒸汽初、终参数对循环
热效率的影响？
24， 在给定的定熵流动过程中，流动截面中每个截面的滞止参数是
否都相等？为什么？
25， 什么是活塞式压气机的定温效率？
26， 蒸汽动力循环采用再热的目的是什么？画T-S 图加以说明 27， 冬季若室内温度保持在20℃，室外温度为 -10℃，用热泵供暖
其性能系数理论上最大可达多少？
28， 什么是热力系统？
29， 膨胀功和技术功的不同之处是什么？
30， 焓的定义？焓代表的物理意义?
31， 比较任意多热源间可逆循环与卡诺循环的特点及经济性（以两
者的最高和最低温度为准）？
32， 叙述孤立系统的熵增原理？
33， 写出水工质气化潜热的定义。
34， 单级活塞式压气机理论上可逆定温压缩和可逆绝热压缩及可逆
多变压缩（1＜n ＜K ）三者消耗压缩功的顺序是？最小和最大是？
答案：P258，,,,c s c n c T w w w >>
消耗的压缩功在数值上等于气体的技术功，只不过相差一个正负号。 35，压气机容积效率的影响受哪些参数的影响？影响情况？ 11(1)n
V ηδπ=--
其中δ为余隙容积比，余隙比
① n 一定时，π增大，V η减小
η减小
②π一定时，n增大，V
η减小
③n、π不变，δ增大，V
36，用P-V图说明活塞式压气机采用等温压缩，多变压缩和绝热压缩时，哪一种压缩功最省？
37，试述卡诺循环的组成，并在P-V图与T-S图上表示出来，并指出提高经济的措施？
38，什么是体积功？内部功？流动功？技术功？轴功？
39，用摄氏温度计和华氏温度计测量同一物体的温度，试问这两种温度计是否可能出现数值相同的情况？若可能，读书相同的温度应是多少？
40，朗肯循环的主要设备是什么？各起什么作用？画出该循环的P-V 图和T-S图？
41，通常柴油机船舶用双级压气机来启动主机，压气机的汽缸和中间冷却均用水冷却，若启动压气机之前忘记打开海水阀，试问这会产生什么后果？
42，将满足以下条件的理想气体多变过程在P-V图和T-S图上表示出来（先画出四个基本热力过程）】
①气体受压缩，升温和放热
②气体的多变指数0.8
n=，膨胀
43，在P-V图和T-S图上画出理想气体的定容、定压、定温、定熵的过程线
44，指出下列概念的区别
①开口系统和闭口系统
②状态量和过程量
③理想气体和实际气体
④饱和空气与饱和蒸汽
45，试述蒸汽参数对朗肯蒸汽动力循环热效率的影响
46，当内燃机循环最高压力和最高温度相同时，试用T-S图比较定容、定压和混合加热循环的热效率。
47，试画出压气机两级压缩中间冷却的P-V图，并表示出与单机压缩相比少消耗的功量
48，画出压缩蒸汽制冷循环的T-S图，并写出循环的制冷量q ε，
制冷系数
ε的表达式
49，试写出卡诺循环的组成和循环效率的计算公式，通过此公式得出什么重要结论？
50，决定朗肯循环的热效率的参数有哪些？它们如何影响热效率？51，当内燃机最高压力和加热量为限定条件时，试用T-S图比较定容，定压和混合加热循环的热效率？
52，一绝热刚性容器用隔板分成两部分，左边储存有高压气体，右边为真空，抽取隔板时，气体立即充满整个容器，问工质的热力学能，温度将如何变化?如该刚性容器为绝对导热的，则工质的热力学能和温度又如何变化？
53，“可逆循环的热效率都相等”，“不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率”这些结论是否正确？为什么？
54，当内燃机循环最高温度和加热量为限定条件时，试用T-S图比较定容，定压和混合加热循环的热效率？
55，如果容器中工质的压力不变，测压时测得的数值是否会改变？56，，体积功，推动功，技术功，内部功有何区别？有何联系？
57，当内燃机最高温度和最高压力为限定条件时，试用T-S图比较定容，定压和混合加热循环的热效率？
58，试画出卡诺循环的P-V图和T-S图，说明各组成过程，并指出提高其经济性的途径
59，如机力喷油四冲程柴油机的喷油嘴保养不好，致使燃油雾化不良，燃油燃烧延迟，试借助于T-S图分析其热效率的变化
60，试用P-h图说明冷凝温度对蒸汽压缩制冷循环制冷系数的影响。61，理论空气压缩制冷循环由_____四个过程组成？
理论蒸汽压缩制冷循环由_____四个过程组成？提高蒸汽压缩制冷循环工作系数，可以采取_______和______措施
62,朗肯循环由————哪四个热力过程组成
63，朗肯循环热效率不高的主要原因？
64，某气体一次经历绝热，定容，定压三个可逆过程完成一个循环，试在T-S图上判断该循环是热机循环还是制冷循环？
65，压气机高增压比时为什么采用多级压缩，中间冷却的方式？66，从第二定律出发，分析采用回热为什么能够提高蒸汽朗肯循环的热效率？
67，假设环境为0度，冬天室内温度要求为20度，试分别从热力学
第一定律和热力学第二定律的角度分析可逆热泵取暖和电炉取暖的优劣。
68，实际气体和理想气体有何区别？
69，试分析活塞压气机的余隙对其理论压气轴功的影响。
70，试在T-S图上定性表示出n=1.2的理想气体的压缩过程，并在图上用面积表示此过程内能和焓的变化
71，在进气状态，压缩比和吸热量相同的条件下，试比较定容，定压和混合加热循环热效率的大小。
72，什么是理想气体？在什么条件下可以把实际气体当做理想气体？73，湿空气的相对湿度有什么物理意义？并简单解释结露现象
74，热力学第二定律的两种说法是什么？简述两者的统一性
75，理想气体的多变过程是理想气体发生的任意热力过程吗？此过程的比热是怎样定义的？
76，压缩因子的物理意义是什么？它与气体的状态和种类有关吗？简述原因
77，什么是活塞压气机的容积效率，其大小与哪些物理量有关？78，压缩蒸汽制冷循环采用节流阀的作用是什么?可否用膨胀机代替之？
79，在T-S图上比较活塞式内燃机热效率，设工质在循环中的初始状态，压缩比和吸热量相同的条件下。
一、简答题（每小题?5?分，共?30?分） 1、未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化 2、定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少 3、画出燃气轮机装置定压加热理想循环的?p-v?图和?T-s?图，并写出其用循环增压比表示的热效率公式。（假设工质为理想气体，比热取定值） 4、反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个写出其定义式。 5、住宅用空调机当夏天环境温度升高时，其制冷系数和耗功量如何变化 6、为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应 二、计算题（共?70?分） 1?．（?18?分）?3kmol?温度?t?1?＝?100 ℃的氮气流与?1kmol?温度?t?2?＝?20 ℃的空气流在管道中绝热混合。已知混合前空气的摩尔分数为：?x?N 2 ?＝?0.79?、?x?O2＝?0.21?，若混合前后氮气、空气和混合物的压力都相 等，试求： (1)?混合后气体的温度； (2)?混合气体中?N 2?和?O?2?的摩尔分数； (3)?对应于?1kmol?的混合气产物，混合过程的熵增。
设摩尔热容为定值：?C?p，m，N2＝?29.08kJ/?（?kmol·K?）、?C?p，m?，O2＝29.34kJ/?（?kmol·K?）、?R?＝?8.314kJ/?（?kmol·K?） 2?．（?17?分）空气初态为?p?1＝?0.4MPa?、?T?1?＝?450K?，初速忽略不计。经一喷管绝热可逆膨胀到?p?2＝?0.1MPa?。若空气的?Rg?＝?0.287 kJ/ (kg·K)?；?c?p＝?1.005 kJ/ (kg·K)?；?γ?＝?c?p?/?c?v?＝?1.4?； ?=0.528?；试求： 临界压力比?ν cr （1）在设计时应选用什么形状的喷管为什么 （2）喷管出口截面上空气的流速?C?f2?、温度?T?2?和马赫数?Ma?2； （3）若通过喷管的空气质量流量为?q?m?＝?1kg/s?，求：喷管出口截面积和临界截面积。 3?．（?15?分）活塞式压气机每秒钟从大气环境中吸入?p?1＝?0.1MPa?、?t1＝?17 ℃的空气?0.1m 3?，绝热压缩到?p?2＝?0.4MPa?后送入储气罐。若该压气机的绝热效率?η?c,s?=0.9?，空气的?Rg?＝?0.287k J/ (kg·K)?；?c?p?＝?1.005 kJ/ (kg·K)；?γ?＝?c?p?/?c?v?＝?1.4?；试求： (1)?压气机出口的空气温度； (2)?拖动压气机所需的功率； (3)?因摩擦引起的每秒钟的熵产。 4．（?20?分）一单级抽汽回热循环如图?1所示，水蒸气进入汽轮机的状态参数为5MPa、450℃，在10kPa下排入冷凝器。水蒸气在0.45MPa压力下抽出，送入混合式给水加热器加热给水。给水离开加热器的温度为抽
南京航空航天大学 2014年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ） 科目代码: 817 满分: 150 分 科目名称: 工程热力学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无 效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、 简答题（共55分） 1、 （5分）工质经历正向循环，其熵变大于零；经历逆向循环，其熵变小于零。该说法正 确吗？简要说明理由。 2、 （5分）如何理解准平衡过程就是“过程进行得很慢，驰豫时间很短的过程”？ 3、 （5分）由理想气体混合物分压力及分体积的定义可推断：i i pV V p = 。该推断成立吗？ 简要说明理由。 4、 （8分）在冬季，室外空气条件相同的情况下，A 房屋顶有结霜现象，而B 房屋顶则无 结霜现象，试分析产生此现象可能的原因。 5、 （8分）喷管内有摩擦阻力时，其出口的流速、流量、焓、比体积、温度、熵与无摩擦 阻力（等熵过程）时有何区别(假定进出口压力降相同，工质为理想气体)？ 6、 （8分）与理想气体比较，实际气体的两个最大特点是什么？试推导范德瓦尔气体在定 温膨胀时所作的膨胀功。（2m m V a b V RT p --= ） 7、 (8分)若未饱和湿空气被等容冷却到其中水蒸气刚开始凝结的温度v T ，问此温度比露点 温度d T 高还是低？为什么？（要求借助水蒸气p-v 图加以说明） 8、(8分)如图所示，循环1-2-3-4-1和循环1-2-3’-6-1均为燃气轮机装置中的理想定压循环， 循环1-2-3-6-1为在理想极限条件下采用定温膨胀的燃气轮机循环，在没有回热的情况下，试比较三个循环的循环热效率大小，简单说明理由。
一、分析说明题： 1、水汽化过程的P-V 与T-S 图上：1点、2线、3区、5态，分别指的是什么？ 答：1点：临界点2线：上界线（干饱和蒸汽线）、下界线（饱和水线）3区：过冷区（液相区或未饱和区）、湿蒸汽区（汽液两相区）、过热蒸汽区（气相区）5态：未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的气体可以看成是理想气体？ 答：①分子之间的平均距离相当大，分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。②分子之间没有相互的作用力。 ③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。 3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。 ①蒸汽初温的影响： 保持p 1、p 2不变，将t 1提高，2t 1 T 1T η=- 则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 且乏汽干度：2'2x x > ②蒸汽初压的影响： 保持t 1、 p 2不变，提高p 1，2t 1 T 1T η=- 则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 但是乏汽干度：2'2x x < 4、什么叫逆向循环或制冷循环？逆向循环的经济性用什么衡量？其表达式是什么？ 答：在循环中消耗机械能，把热量从低温热源传向高温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针方向进行的循环。 逆向循环的经济性评价指标有：制冷系数；ε =q 2/W net ；热泵系数：ε ′ =q 1/W net 5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。 答：①当绝对压强大于当地大气压时： 相对压强（表压强）=绝对压强-当地大气压 或 当地绝表P P P -= ②当绝对压强小于当地大气压时：真空度=当地大气压-绝对压强 或 绝当地真空P P P -= 6、绝热刚性容器中间用隔板分开，两侧分别有1kg N 2和O 2，其p 1、T 1相同。若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有什么变化，为什么？ 答: ①因为是刚性绝热容器，所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。②系统内部的隔板抽出后，温度保持不变。③绝热过程系统熵流为零，系统内部为不可逆变化，熵产大于零，因此总熵变大于零。 7、表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否 可能变化？ 答：①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算，因为表压力或真空度只是一个相对压力。 ②若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W
2010江苏大学硕士研究生入学测试工程热力学(附答案) 一、名词解释：（20分） 1、多变过程： 2、临界点： 3、滞止焓： 4、相对湿度： 5、干度： 二、是非判断题：（正确地打“√”；错误的打“×”，并加以改正。）（20分） 1、工质从状态1变化到状态2，不论中间经历了什么过程，其熵的变化都相等。 2、用100℃的热源非常缓慢地给冰、水混合物加热，混合物经历的是准静态过程。该加热过 程是可逆过程。 3、任何燃气轮机装置都可以通过回热的措施提高其热效率。 4、沸腾的水总是烫手的。 5、压气机的绝热压缩过程，由于无散热损失，所以在压力升高比一定的条件下，所消耗的 功最小。 6、空气的湿球温度总是低于干球温度。 7、水蒸气的定压气化过程，由于温度不变，所以内能不变。 8、处于热力学平衡状态的系统必然是一个均匀系统。 9、两杯温度不同的水，在等压下进行绝热混合，其熵不变。 10、一绝热容器中间有隔板分开，一侧装有空气，另一侧为真空，现抽去隔板，由于空气经 历了绝热膨胀过程，所以温度下降。 三、选择题：（21分） 1、下列说法正确的是。 （a）工质对外作出膨胀功，就一定吸热； （b）吸热过程一定升温； （c）要使工质升温，就一定通过加热的方式实现； （d）工质体积膨胀，是使热变功的的根本途径。 2、某实验报告称，温度为800K、压力为6Mpa的燃气进入燃气轮机，在燃气轮机内绝热膨 胀后流出燃气轮机。在燃气轮机出口测得的数据是：p2 = 0.9Mpa，T2= 450K，则该过程
是 。( 1.004/.0.2874/.)p g c kJ kg K R kJ kg K == （a ）可逆的 （b ）不可逆的 （c ）不可能实现的 3、某制冷循环中，工质从温度为－73℃的冷源吸热100kJ ，并将220kJ 的热量传递给温度为27℃的热源，则此循环为 。 （a ）可逆循环 （b ）不可逆循环 （c ）不可能实现 4、工质经历了一个放热、升温、压力增加的多变过程，该过程多变指数的范围是 。 （a ）01n << （b ）1n k << （c ）n k > （d ）0n < 5、系统经历了一个不可逆的放热过程，在该过程中，外界对系统作功150 kJ ，系统放热100kJ ，则系统的熵的变化 。 （a ）0S ?< （b ）0S ?> （c ）0S ?= （d ）无法判别 6、热力学第一定律和第二定律表明，对于实际热力过程 。 （a ）能量守恒，可用能也守恒 （b ）能量守恒，可用能增加 （c ）能量守恒，可用能减少 （d ）能量减少，可用能也减少 7、空气在渐缩形喷管中作一元、定熵流动，已知进口状态T 1=300K 、p 1=5bar 、c f1=100m/s ，背压p b =1bar ，则喷管出口 。 （a ） 21p p β> （b ）21p p β< （c ）21 p p β= （d ）2b p p = 三、分析题：（37分） 1、试推导理想气体定压比热c p 和定容比热c v 关系式 ：c p －c v = R g 。（5分） 2、燃气轮机理想简单循环的废气排气温度高达400～500℃，废气排放到大气中的余热很为可观，因此，有人提出下述三种方案，试分析是否有效，为什么？ （1）、将燃气轮机出口的排气送入另一个透平作功； （2）、将排气送入压气机升压后在送入透平作功； （3）、将排气送入回热器，预热压气机前的空气。（10分） 3、试根据下列条件在无其他动力源的情况下，设计出两种低温余热利用装置的方案，并比
工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ，热量是过程量，所以熵也是过程量。 （×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 6.v p -图上，理想气体的等熵线比等温线陡；s T -图上，理想气体的等压线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质，任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么？ 答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。
答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的范围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 答：1-2过程：0-<<∞n ，压缩、放热、降温、降压。
一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道内作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机内工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ． ??>?ds T q B ． ??t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t 6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小21．理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数，当n ＝ ∞ 时，即为等体过程。 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体 D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ）A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ）A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功 10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大 B ．减小C ．不变 D ．的变化视具体压缩空气的耗功量 11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ）A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线 14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比C ．减小空气流量 D ．降低增压比 15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。（C ）A 分子间内位能 B ．分子运动动能C ．分子本身体积D ．分子间相互作用力 二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于（AC ）A ．2 1 p p RT ln B ．1 2p p RT ln C ．1 2v v RT ln D ．2 1v v RT ln E ．(p 2v 2－p 1v 1) 17．vdp dh q －=δ适用于 AC A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 E ．任意过程，任意气体 18．再热压力若选得合适，将使（BCDE ） A ．汽耗率提高 B ．热耗率提高 C ．循环热效率提高 D ．排汽干度提高 E ．平均吸热温度提高 19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE ）A ．流量变小B ．流量不变 C ．流量变大 D ．出口压力变大E ．出口速度变大 20．不可逆循环的热效率（BE ） A ．低于可逆循环的热效率 B ．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C ．高于可逆循环的热效率 D ．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E ．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22．在一定的压力下，当液体温度达到 饱和 时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。 23．湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24．火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26．理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式 Q ＝V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28．图示通用压缩子图上一状态点A ，其位置表明： 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。
工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?= iso S ?=
5. 试由开口系能量程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。
全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！
中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 一、单项选择题（本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 1 分，共15分） 1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入 1 bar 的环境中，现将喷管尾部 截去一段，其流速、流量变化为。【】 A. 流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 只适用于【】 A. 一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、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 一个【】过程。
最新工程热力学期末复习题答案 《工程热力学》练习题参考答案 第一单元 一、判断正误并说明理由： 1.给理想气体加热，其热力学能总是增加的。 错。理想气体的热力学能是温度的单值函数，如果理想气体是定温吸热，那么其热力学能不变。 1.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是气体热力状态发生了变 化。 错。压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。所以压力表读数发生变化可以是气体的发生了变化，也可以是大气压力发生了变化。 2.在开口系统中，当进、出口截面状态参数不变时，而单位时间内流入与流出 的质量相等，单位时间内交换的热量与功量不变，则该系统处在平衡状态。 错。系统处在稳定状态，而平衡状态要求在没有外界影响的前提下，系统在长时间内不发生任何变化。 3.热力系统经过任意可逆过程后，终态B的比容为v B大于初态A的比容v A，外 界一定获得了技术功。 错。外界获得的技术功可以是正，、零或负。 4.在朗肯循环基础上实行再热，可以提高循环热效率。 错。在郎肯循环基础上实行再热的主要好处是可以提高乏汽的干度，如果中间压力选的过低，会使热效率降低。 6．水蒸汽的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。 错。因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数，所以水蒸汽的定温过程中，加入的热量并不是全部用与膨胀做功，还使水蒸汽的热力学能增加。 7．余隙容积是必需的但又是有害的，设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。 对。余隙容积的存在降低了容积效率，避免了活塞和气门缸头的碰撞，保证了设备正常运转，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。 8．内燃机定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高。 错。在循环增压比相同吸热量相同的情况下，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度相同时，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率低。 9．不可逆过程工质的熵总是增加的，而可逆过程工质的熵总是不变的。 错。熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态相关，而与过程可逆不可逆无关。 10．已知湿空气的压力和温度，就可以确定其状态。
工程热力学试题 （本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效） 说明： 1）答题前请考生务必认真阅读说明； 2）考生允许携带计算器； 3）重力加速度g＝9.80m/s2； 4）本套试题中所用到的双原子理想气体绝热指数K＝； 5）理想气体通用气体常数R＝(mol·k)； 6）标准大气压Pa＝； 7）氧原子量取16，氢原子量取1，碳原子量取12，N原子量取14； 8）空气分子量取29，空气的定压比热Cp=(kg·K)。 一、是非题（每题2分，共20分；正确的打√，错误的打×。） 1、系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态，则两个过程该系统的熵变相同。（） 2、循环功越大，热效率越高。（） 3、对于由单相物质组成的系统而言，均匀必平衡，平衡必均匀。（） 4、系统经历不可逆过程后，熵一定增大。（） 5、湿空气相对湿度越高，含湿量越大。（） 6、理想气体绝热节流前后温度不变。（）
7、系统吸热，熵一定增大；系统放热，熵一定减小。（） 8、对于具有活塞的封闭系统，气体膨胀时一定对外做功。（） 9、可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（） 10、对于实际气体，由焓和温度可以确定其状态。（） 二、填空题（每题5分，共50分） 1、某气体的分子量为44，则该气体的气体常数为。 2、某甲烷与氮的混合气，两组分的体积百分含量分别为70％和30％，则该混气的平均分子量为。 3、300k对应的华氏温度为。 4、卡诺循环热机，从200℃热源吸热，向30℃冷源放热，若吸热率是10kw，则输出功率为。 5、自动升降机每分钟把50kg的砖块升高12m，则升降机的功率为。 6、、30℃的氦气经节流阀后压力降至100kpa，若节流前后速度相等，则节流前管径与节流后管径的比值为。 7、某双原子理想气体的定压比热为，则其定容比热可近似认为等于。 8、容积2m3的空气由、40℃被可逆压缩到1MPa、0.6m3，则该过程的多变指数为。 9、空气可逆绝热地流经某收缩喷管，若进口压力为2MPa，出口
建筑环境与设备工程专业 一、选择题(每小题3分，共分) 1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力pg=0.28MPa 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A ) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt A.焓值增加 B.焓值减少 C.熵增加 D.熵减少 7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( C ) A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )过程气体终温最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩 9._________过程是可逆过程。( C ) 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 D.没有温差的 10.绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa 间的关系为( D ) A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 11 Q.闭口系能量方程为( D ) A. +△U+W=0 B.Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=0 12.气体常量Rr( A ) 工程热力学考研大纲 一、参考书目: 工程热力学A《工程热力学》童钧耕主编，高等教育出版社，2007年 二、基本要求: 1．理解和掌握热力学的基本概念和热力学的宏观研究方法，能够运用基本概念，针对实际问题的特点选取热力系统，列出简化条件，并进行功和热量的计算； 2．掌握热力学第一定律、第二定律的实质，对闭口系和开口系统进行热力过程的分析和计算，并能用状态坐标图表示过程及能量转换的特点； 3．掌握运用理想气体、水蒸气、湿空气等常用工质的热力性质图表及公式进行热力过程的分析和计算； 4．掌握提高能量利用率的基本原则和主要途径。把实际热工设备的工作过程简化成理想热力循环或热力过程，应用第一、第二定律对循环或过程进行分析和计算。 三、主要知识点 第一章基本概念热力系统，状态及平衡状态，状态参数及其特性，参数坐标图，热力过程及准静态过程，热力循环 第二章热力学第一定律闭口系热力学第一定律解析式，热力学第一定律应用于开口系统，稳定流动能量方程式，焓，技术功，能量方程应用 第三章理想气体及其混合物理想气体状态方程及气体常数，理想气体的比热，理想气体的内能、焓和熵的计算，混合气体的概念，分压力和分容积，混合气体成分 表示方法及其核算，混合气体的比热、内能、焓和熵的计算 第四章气体的基本热力过程四个典型热力过程，多变过程及多变指数 第五章热力学第二定律过程的方向性，卡诺循环和卡诺定理，熵的导出，孤立系统熵增原理，熵方程，熵流与熵产，作功能力损失 第六章实际气体的性质实际气体的性质，范德瓦尔方程，对应态原理，通用压缩因子图 第七章蒸汽的性质蒸汽的性质，蒸汽图表及其应用， 第八章气体和蒸气流动稳定流动基本方程，流速和流量，临界压力比，临界流速和最大流量，喷管的计算，摩阻对流动的影响，绝热滞止，绝热节流，第九章气体的压缩气体的理想压缩功，压缩机的效率，活塞式压缩机余隙容积的影响，多级压缩和中间冷却 第十章动力循环分析分析循环的热效率法，分析循环中不可逆损失的熵方法第十一章蒸汽动力循环朗肯循环，蒸汽参数对循环热效率的影响，再热循环，回热循环， 第十二章气体动力循环活塞式内燃机循环，燃气轮机装置循环，提高循环热效率的各种途径， 第十三章制冷循环空气压缩制冷，蒸汽压缩制冷，提高制冷系数的各种途径，第十四章湿空气湿空气的概念，湿空气的热力过程，焓湿图，湿空气的应用， 一．是非题 1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ） 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（ ） 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ） 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??= （ ） 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。 （ ） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。 （ ） 7．对于过热水蒸气，干度1>x （ ） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ） 9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 （ ） # 10．已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。 （ ） 二．选择题 （10分） 1．如果热机从热源吸热100kJ ，对外作功100kJ ，则（ ）。 （A ） 违反热力学第一定律； （B ） 违反热力学第二定律； （C ） 不违反第一、第二定律；（D ） A 和B 。 2．压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（ ）。 （A ） 流速减小，流量不变 （B ）流速不变，流量增加 （C ） 流速不变，流量不变 （D ） 流速减小，流量增大 3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（ ）。 （A ） 系统的初、终态； （B ） 系统所经历的过程； [ （C ） （A ）和（B ）； （ D ） 系统的熵变。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（ ）。 （A ）全部水变成水蒸汽 （B ）部分水变成水蒸汽 （C ）部分或全部水变成水蒸汽 （D ）不能确定 5．（ ）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 ）.没有摩擦的准静态过程 （D ）.没有温差的 三．填空题 （10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 一、1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力pg=0.28MPa 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A ) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt 中国自考人——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧！ 全国2002年10月高等教育自学考试 工程热力学(一)试题 课程代码：02248 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要 求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) A.稳流开口系统 B.闭口系统 C.任意系统 D.非稳流开口系统 4.锅炉空气预热器中，烟气入口温度为1373K ，经定压放热后其出口温度为443K ，烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍 倍 倍 倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 8.不可逆机与可逆机相比，其热效率( ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大，也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时，回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升，热耗率下降 B.汽耗率下降，热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿空气中水蒸汽所处的状态( ) A.可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态 B.只能是饱和状态工程热力学A考研大纲
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