热力学复习题.docx
热力学复习题1
基本概念
表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？
解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与人气压力的和对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。
试判断下列叙述是否正确，说明理由。
1）平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。
2）不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。
3）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。
4）工质发牛热量交换，状态参数屮只有一个参数必然要发牛变化,这个参数就是温度。
5）任何可逆过程都是准静态过程。
6）封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统
有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。这种说法对吗？
5.铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是否处于平衡状态？
6.知道两个参数就可以确定气体的状态，从而可决定其它参数，例如，已知压力和比容就可确定内能和焰，但理想气体的内能和焰只决定于温度，少压力、比容无关，前后是否矛盾, 如何理解？
理想气体的性质
混合气体处于平衡状态吋，各组成气体的温度是否相同，分压力是否相同。
将空气视为理想气体，若已知s力，或"，T,能否确定它的状态？为什么？
气体的比热与过程特征有关，为什么述称◎、为状态参数？
是非题
1.当某一过程完成后，如系统能沿原路线反向进行回复到初态，则上述过程称为可逆过程。（）
2.只有可逆过程才能在p-v图上描述过程进行轨迹。（）
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。（）
5.梅耶公式C/?-C v=R也能适用于实际气体。（）
6?混合气体屮容积成分较大的组分，则其摩尔成分也较大。（）
7.压力表读值发生变化，说明工质的热力状态也发生了变化。（）
8.气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。（）
9.理想气体Cp和Cv都是T的函数,所以Cp-Cv也是T的函数。（）
10.向1加’的气体加热使其温度升高1 °C,所需要的热量是气体密度与质量比热的乘积。
（）选择题
热力学第一定律
1. 物质的温度愈高，所具有的热量也愈多，对否？
2. 对工质加热，其温度反而降低，有否可能？
3. 对空气边压缩边进行冷却，如空气的放热量为lkj,对空气的压缩功为6kJ,则此过程屮 空气的温度是升高，还是降低。
4. 空气边吸热边膨胀，如吸热虽Q 二膨胀功，则空气的温度如何变化。
5. 讨论下列问题：
1） 气体吸热的过程是否一定是升温的过程。
2） 气体放热的过程是否一定是降温的过程。
3） 能否以气体温度的变化量来判断过程屮气体是吸热还是放热。
6. 试分析下列过程中气体是吸热还是放热（按理想气体可逆过程考虑）
1） 压力递降的定温过程。
2） 容积递减的定压过程。
3） 压力和容积均增大两倍的过程。
7. 判断下述各过程中热量和功的传递方向（取
选为系统） 1）用打气筒向轮胎充入空气。轮胎、气筒壁、活塞和联结管都是绝热的,F ?摩擦损失
忽略不计。
2） 绝热容器中的液体由初始的扰动状态进入静止状态。
3） 将盛有 驰的刚性容器，通过控制阀门与抽真空的刚性容器相联结，容器、阀门 和联结管路都是绝热的。打开控制阀门后，两个容器中的N"处于均匀状态。
4） 将盛有丞租水蒸汽的封闭的金属容器加热吋，容器内的压力和温度都上升。
5） 按（4）所述，若加热量超过极限值，致使容器爆破，水一和蒸汽爆散到大气中去。 1. 2. 3. 准静态过程与可逆过程的特点是（ ）
A ）都是一系列平衡状态所组成，无差别
B ） 缓慢进行的准静态过程就是可逆过程
0没有任何耗散损失的准静态过程就是可逆过程。
外界（或环境）的定义是指（ ）
A ）与系统发生热交换的热源
B ） 为系统发生功交换的功源
0系统边界之外与系统发生联系的一切物体。 不同
的混合气体的摩尔容积（ ）
在札I 同的状态下相等 在相同的状态下不相等
决定于混合气体的摩尔成分 决定于混合气体的总
质量 A)
B) C) D) 4. 系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后， A ）可逆绝热压缩过程；
0边压缩边吸热过程；
B) D) 欲使系统回复到初态，系统需要进行一个（） 不
可逆绝热压缩过程； 边压缩边放热过程。 5. MC p - MC V 的数值是（
A ）与状态有关;
0与过程有关;
B) D) 与气体性质有关; 常数。
6）处于绝热气缸中的液体，当活塞慢慢地向外移动时发牛膨胀。
7） 1kg空气迅速地从大气中流入抽真空的瓶子里，可忽略空气流动中的热传递。
8.绝热容器内盛有一定量空气，外界通过叶桨轮旋转，向空气加入功lkj,若将空气视为理想气体，试分析
1）此过程中空气的温度如何变化。
2）此过程屮空气的爛有无变化。如何变化。
3）此为绝热过程，根据爛的定义式dS=dQ /T由于dQ二0,则dS似乎也应为零，即过程中空气的爛不变，你认为此结论对吗。为什么
是非题
1.实际气体在绝热白由膨胀后，其内能不变。（）
2.流动功的人小取决于系统进出口的状态，而与经历的过程无关。（）
3.由于Q和W都是过程虽，故（Q-W）也是过程量。（）
4.系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热屋（）
5.无论过程可逆与否，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态内能差（）
6.给理想气体加热,其内能总是增加的。（）,
7.只有可逆过程才能在图上描绘过程进行的轨迹。（）
8.膨胀功是贮存于系统的能量，压力愈高，则膨胀功愈大。（）
9.在研究热力系统能量平衡吋，存在下列关系E sys + E sur =恒量。二恒量。
（）
10.W-Q-AU同样适用闭口系统和开口系统。（）
选择题
1.密闭刚性容器，内贮参数为心的空气，容器内装有叶轮并与外界相通，设空气温度
降至方2,气体对外作功。
A W =-\U
B W= -\H
C W =0
D W =Q-\U
3. 8w =-qdT适用条件为。
A理想气休可逆过程 B 理想气体绝热过程;
C任何匸质定容过程 D 任何工质绝热过程
4. q == c v AT + \Rdv适用于O
A理想气体可逆过程B—?切气体可逆过程
C理想气体一切过程D理想气休准静态过程
5. dq =d/? + %『只适用于。
A理想气体町逆过程B任何工质任何过程
c理想气体任何过程D任何工质可逆过程
6._________________ 贮有空气的绝热刚性密闭容器屮，安装有电加热丝，通电后，如取空气为系统，则过程屮的能蜃关系有
A 00 , △莎0 , 00
B 牛0 , △莎0 , //<0
C 00 , A莎0 ,胆0
D 沪0 , A庐0 ,胆0 热力学第二定律
1.热力学笫二定律是否可表达为：功可以完全变为热，但热不能完全变成功。为什么？
2.自发过程为不可逆过程，那么非自发过程即为可逆过程。此说法对吗？为什么？
3.自然界中一切过程都是不可逆过程，那么研究可逆过程乂有什么意义呢？
4.以下说法是否正确？
①爛增大的过程必为不可逆过程
②不可逆过程的爛变无法计算
③若从某一初态沿可逆和不可逆过程达到同一终态，则不可逆过程中的爛变必定大于可
逆过程中的爛变。
④工质经历一不可逆循坏过程，因
5.某热力系统经历一嫡增的可逆过程，问该热力系统能否经一绝热过程回复到初态。
6.若工质经历一可逆过程和一不可逆过程，均从同一初始状态出发，两过程中工质的吸热量相同，问工质终态的爛是否相同？
7.绝热过程是否一定是定嬌过程？定嫡过程是否一定满足“匚定值的方程？
8.工质经历一个不可逆循环能否回复到初态？
9.第二类永动机为第一类永动机有何不同？
10.用孤立系统爛增原理证明：热量从高温物体传向低温物体的过程是不可逆过程。
11.“循坏功越人，则热效率越高”；“可逆循坏热效率都相等”；“不可逆循环效率一定小于可逆循环效率”。这些结论是否正确？为什么？
是非题
1.热力学第二定律可表述成〃功可以全部变成热量,但热量不能全部变成功〃。（）
2.温度高的热能的品质（或使用价值）优于温度低的热能。（）
3.—?桶具有环境温度的河水与一杯沸水，前者的可用能大于后者。（）
4.过程量Q和W只与过程特性有关。（）
5.过程方程适用于闭口系统和开口系统的可逆过程。（）
6.某热力系统经历一嫡增过程，则该系统可经一绝热过程而M复到初态（）
7.系统惭减少的过程，必须是放热过程（）
8.不可逆绝热稳定流动系统屮，系统爛的变化山沪二0 （）
9.一切实际过程都冇爛产。（）
10.孤立系统爛增越大,作功能力损失越多。（）
二、选择题
1.如果热机从热源取热100KJ,对外作功100kJ,则____________
A）违反第一定律、违反第二定律
B）不违反第一、二定律
C）A和B
2.闭口系统进行可逆绝热膨胀过程1-2,则_______
A.）灭滋＞膨胀功；B）刃滋〈膨胀功；
C）娴差二膨胀功；D）不能决定梆和膨胀功的人小
3.某致冷机在热源7；二300K及冷源72=250K之间工作，其制冷量为1000KJ,消耗功为250kJ,
此致冷机是____ o
A）可逆的B）不可逆的C）不町能的D）. nJ'逆或不町逆的
4. ______________________________________________________ 两种性质不同，但状态相同的气体作绝热混合，其爛变为 ________________________________
C ）正
D ）不确定
B ）伴随非口发过程才能进行
D ）可逆
水蒸汽
1. 物质的临界状态究竟是怎样一种状态？
2. 水的定压产生过程可分为哪儿个阶段，经历哪儿种状态，写出它们的名称。
3. 对水蒸汽的热力过程和理想气休热力过程，在分析方法上有何异同之处。
4. 试用水蒸汽的热力性质说明冰刀滑冰的机理。
5. 理想气体的内能是温度的单值函数，而实际的内能则剧7； /冇关，试计算任意两个温度
相同而比容不同的状态下蒸气的内能，从而验证上述结论。（取过热蒸气参数）。
6. 饱和水蒸气的焙值是否随压力和温度的升高而不断增大？过热蒸气的恰值呢？ 是非题
1. 在水蒸气的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。（）
2. 水的相图表明，冰点和沸点均随压力的升高而升高。（ ）
3. 对封闭刚性容器中的湿蒸汽加热，总可以便其中的饱和水全部变成饱和蒸汽。（）
4. 当压力超过临界压力，温度低于临界温度。则丹2。处在液态。（）
5. 温度愈高,饱和水蒸汽的爛越人（ ）
6. T 饱和蒸汽进行绝热膨胀后，必变为湿饱和蒸汽。（）
7. 有0°C 以下的水蒸汽（
8. 在一定的压力下， ）
从0 °C 的水加热到200 °C 的过热蒸汽，其焙变为
A/2 = [ C p clt （ ）
9. 过热蒸汽的干度大于1。（ ）
10. 压力和温度一定，则丹2。的状态就确定。（）
二、选择题
1. 湿蒸汽进行定温膨胀，其内能变化Au _________
（A ） =0; （B ） >0 （C ） <0; （D ）〈或>0
2. 水蒸汽的汽化潜热随压力升高而 ________
（A ）增加； （B ）不变；（C ）减小；（D ）先增后减
3 ?冰的熔解温度随压力升高而 _______
（A ）升高 （B ）降低 （C ）不变； （D ）先降后升
4. 不断对刚性密闭容器中的汽水混合物加热，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. 在相同温度下，蒸发与沸腾所需要的汽化潜热 _______
（A ）沸腾时大于蒸发；（B ）沸腾时等于蒸发
（C ）沸腾吋小于蒸发；（D ）不能确定其大小。
6. 水处在三相点时，其焙与内能的关系是 ________ A ）零 B ）负 5.自发过程的特点是 ______
A ）系统爛必然减少 C ）不可逆
（A）焰二内能；（B）焰〈内能；（0恰>内能；（D）不能
确定。
7.水在升压发生过程中，则_______
(A) v'增尢「增大(B)「增大，「减小
(0「减少，「增大(D)「减小『减小
8.同一地点，普通锅屮的开水与高压锅小的开水________
(A)温度和同，压力不同；(B)压力相同，温度不同
(C)压力相同，温度相同；(D)压力不同，温度不同
9.发现-?热力管道泄漏出蒸汽，则可断定管道屮输送的是_______
(A)蒸汽；(B)高温水(t>100°C);?
(C)汽水混合物；(D)上述三者Z—
10.确定湿蒸汽状态的一组参数是________
(A)p、T; (B) v', v" (C) T,X (D)上述三者Z—
动力循环及制冷循环
一、是非题
1.空气压缩式致冷循环屮，循环压力比p2 /p.越大，则致冷系数就越人。( )
2.过冷温度越人，蒸气压缩致冷系数就越小。( )
5.在环境温度与冷库温度不变的情况下，在空气压缩制冷循环中，循环压力比p2/p x越小, 则每kg工质的制冷量越大。( )
二、选择题
1.如图，热泵循环，供热址为-------------
(A) /?]—禺(B) h-y —力4
(C)/?9—居(D) /?2 —/片
2.热泵的供热系数等于5,则该热泵作为致冷机用时，其致冷系数等于(A) 6 (B) 5 (C) 4
(D) 3
(D)降低循环热效率，降低热能利用率