《工程热力学》阶段练习题
(完整版)工程热力学试题附答案
一、 判断命题是否正确，错误的加以改正1、 孤立系统的热力状态不能发生变化。
2、 答：×，只要孤立系统发生热力过程，其热力状态就会发生变化。
2、 工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中可逆不可逆g g S S ∆>∆、可逆不可逆f f S S ∆>∆、可逆不可逆S S ∆=∆。
答：×，可逆不可逆f f S S ∆<∆3、 热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。
4、 答：×，热力过程中，系统向外界放热，其温度不一定降低。
5、 一切不可逆循环的热效率1q w net t <η。
答：×，一切循环的热效率1q w net t =η。
6、 系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵一定减小。
7、 答：×，系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵不一定减小。
6、工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，根据r T Q dS δ=，则有⎰<0dS 。
答：×，工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，但 ⎰=0dS 。
二、选择题 1、 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，一部分为高压气体，一部分保持真空，抽去隔板前后 DA 、0=∆S ，0=∆U ；B 、0=∆S ，0=∆H ；C 、0<∆S ，0>∆U ；D 、0>∆S ，0=∆U 。
2、 t p w T c q +∆= 适用于 CA 、任意气体、闭口系统、可逆过程；B 、实际气体、开口系统、可逆过程；C 、理想气体、开口系统、稳流过程；D 、任意气体、开口系统、可逆过程。
3、 经过不等温传热后， BA 、热量的可用能和废热均减少；B 、热量的可用能减少，废热增加；C 、热量的可用能不变，废热增加；D 、热量的可用能不变，废热减少。
4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后，则孤立系统的总能、总熵、总 用的变化为 CA 、0<∆E ，0>∆S ，0>∆X E ；B 、0>∆E ，0>∆S ，0<∆X EC 、0=∆E ，0>∆S ，0<∆X E ；D 、0=∆E ，0>∆S ，0=∆X E5、在紧闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经过一段时间的运行，则室温将BA 、降低；B 、升高；C 、不变；D 、不定。
工程热力学习题一
工程热力学试题班级____________ 姓名____________一、简述（每小题4分，共20分）1. 写出表压力p g和真空度p v与绝对压力p和大气压力p b的关系式2. 试用内能函数和熵函数写出孤立系的热力学第一定律和第二定律表达式3. 试述单元两相系的相平衡条件4. 提高动力循环热效率的基本途径是什么？提高蒸汽动力循环热效率通常采取哪些措施？提高燃气轮机动力循环热效率通常采取哪些措施？5. 在初温相同、吸热量相同的条件下，理想气体分别经历可逆的定容、定压、定温过程，试在T-s图上比较各过程中气体熵变化的大小和吸热平均温度的高低。
二、填空（每小题3分，共15分）1. 理想气体的质量定压比热容c p和定容比热容c v为________的单值函数，其比值k=c p /c v 随温度的升高而________。
2. 湿蒸汽绝热节流的温度效应总是____效应，因为______________________。
3. 制冷循环可通过消耗________或________来实现；制冷装置可分为______________________________等几种类型。
4. 由温度为T的热源取出热量Q，其可用能为________；由环境取出热量Q，其可用能为________。
5. 湿空气相对湿度的定义式为φ=______________。
对于未饱和空气，φ_______，干球温度T、湿球温度T w和露点温度T d三者的大小关系为T____T w____T d；对于饱和空气，φ_______，T____T w____T d。
三、判断（对√，错×）（每小题3分，共15分）1. 热力系统经历不可逆过程，其熵必定增加。
（）2. 热力系统经历吸热过程，其熵必定增加。
（）3. 热力系统经历放热过程，其熵必定减少。
（）4. 经不可逆过程后，就无法使系统回复到原来的状态。
（）5. 只要喷管的出口外压力低于临界压力，就可达到超声速流动。
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案工程热力学习题及答案工程热力学是研究能量转换和传递的科学，它在工程领域中具有重要的应用价值。
下面将介绍一些常见的工程热力学学习题及其答案，帮助读者更好地理解和掌握这门学科。
问题一：一个理想气体在等容过程中，其温度从300K升高到500K，求气体对外界做功的大小。
解答：在等容过程中，气体对外界不做功，因为体积保持不变。
所以，气体对外界做功的大小为0。
问题二：一个理想气体在等压过程中，其体积从1m³增加到2m³，求气体对外界做的功。
解答：在等压过程中，气体对外界所做的功可以通过以下公式计算：功 = 压力× 体积变化。
由于等压过程中压力保持不变，所以功 = 压力× （2m³ - 1m³）。
根据题意，可以得到功 = 压力× 1m³。
问题三：一个理想气体在绝热过程中，其初始温度为300K，初始压力为2MPa，末状态的温度为400K，求末状态的压力。
解答：在绝热过程中，气体的熵保持不变，即可应用绝热方程：P₁V₁^γ =P₂V₂^γ，其中γ为气体的绝热指数。
根据题意，可以得到2MPa × V₁^γ =P₂ × V₂^γ。
由于绝热指数γ为常数，所以可以得到P₂ = 2MPa × （V₁ /V₂）^γ。
问题四：一个理想气体在等温过程中，其初始体积为1m³，初始压力为1MPa，末状态的体积为2m³，求末状态的压力。
解答：在等温过程中，气体的温度保持不变，即可应用等温方程：P₁V₁ =P₂V₂。
根据题意，可以得到1MPa × 1m³ = P₂ × 2m³。
解方程可得到P₂ = 0.5MPa。
问题五：一个理想气体在等熵过程中，其初始温度为300K，初始压力为1MPa，末状态的温度为400K，求末状态的压力。
解答：在等熵过程中，气体的熵保持不变，即可应用等熵方程：P₁ / T₁^γ =P₂ / T₂^γ，其中γ为气体的绝热指数。
工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。
2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。
5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。
9．熵流是由 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。
12．绝热系是与外界无 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。
15．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 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。
17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。
19．熵产是由 引起的。
20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。
21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。
22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。
23、热力平衡的充要条件是：（ ）。
24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。
25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。
工程热力学试题及答案
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（ B ）。
（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 ）。
（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 ）。
（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 ）。
（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．（ C ）过程是可逆过程。
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案题目类型一、填空2。
简短回答3。
分析推理4。
证据5。
解释6。
计算一、填空题（共30分，每空1分）1.可逆过程是准静态过程的一个充分条件。
2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。
3、如大气压力为0.1mpa，则容器内真空度的最大值为0.1mpa。
4、处于平衡状态的系统，其内部不存在势差。
5.系统进出口膨胀功、技术功和流量功的关系为wt+P2V2=w+p1v16，制冷系数取值范围为（0，+∞).7、范德瓦尔方程提出的基本观点为：实际气体分子本身占有体积，实际气体分子间存在吸引力。
8.压缩系数的定义是实际气体的比热与理想气体的比热之比。
9.在定容过程中向系统添加的热量用于提高系统的内能；恒压过程中向系统添加的热量用于提高系统的焓。
10、理想气体的真实比热不仅与气体的种类有关，还与气体的温度有关。
11、气体总压力与分压力之间遵循道尔顿定律；总容积与分容积之间遵循阿密盖沃尔特定律。
12、闭口系统的特点是控制质量；开口系统的特点是控制体积。
13、理想气体绝热节流前后，熵增大，温度不变。
14.活塞式压缩机的间隙对排气量有影响；它对机组压缩轴的工作没有影响。
15.在卡诺循环中，低温热源的温度对热效率有很大影响。
16.冷凝现象只能在材料三相点压力以下发生。
17.热力学第二定律的数学表达式是dsiso≥ 018、喷水蒸气加湿的过程为等温加湿过程，喷水加湿的过程为等焓加湿过程。
19、如1kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为1000g/kg（a）。
20、获得超音速气流的两个条件是βb≤βc和采用渐缩渐扩喷管。
21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是制冷系数小；和单位工致的制冷量小。
22.在等熵流中，从亚音速流加速到超音速流的过程中，下列参数如何变化（增加和减少）：温度降低、比体积增加、声速降低。
二、简答题：（共20分，每小题5分）1.本文简要介绍了背压热电循环的原理，并说明了其意义。
工程热力学习题集附答案
4．系统经一热力过程，放热8kJ，对外作功26 kJ。为使其返回原状态， 对系统加热6 kJ，问需对系统作功多少？ 5．一卡诺机工作在800℃和20℃的两热源间，试求： （1） 卡诺机的热效率； （2） 若卡诺机每分钟从高温热源吸入1000 kJ热量，此卡诺机净 输出功率为多少kW？ （3） 求每分钟向低温热源排出的热量。 6．空气从相同初态、℃经定容过程至终温℃，试求吸热量、膨胀功、 技术功和初终态焓差。（空气的，，。） 8、封闭气缸中气体初态p1=8MPa，t1=1300℃，经过可逆多变膨胀过程 变化到终态p2=0.4MPa，t2=400℃。已知该气体的气体常数 Rg=0.287kJ/(kg·K)，比热容为常数，cV=0.716 kJ/(kg·K)。 （1）求多变过程的多变指数； （2）求多变过程的膨胀功； （3）试判断气体在该过程中各是放热还是吸热的？ 9.m=2.26kg理想气体的气体常数Rr=430J/(kg·k)，比热比k=1.35。初温 T1=477K，经可逆定体过程后终温T2=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。 10.设炉膛中火焰的温度恒为tr=1500℃，汽锅内蒸汽的温度恒为 ts=500℃，环境温度为 t0=25℃，求火焰每传出1000kJ热量引起的熵产和作功能力损失。 11.空气可逆绝热流过一喷管，入口压力p1=0.7MPa，温度t1=800℃，出 口压力p2=0.15MPa，此喷管是什么外型的喷管?入口空气流速忽略不 计，比热容和比热比取定值，分别为cp=1.004kJ/(kg·K)，k=1.4，求喷 管出口空气的温度、流速、马赫数。 12. m=1.5kg空气按可逆定温过程由初态T1=328K,P1=0.25×106Pa变化到 终态P2=0.15×106Pa，空气的Rr=0.287KJ/(kg·k)，试求此定温过程的
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案
工程热力学学习题及答案
热力学是工程学习中的重要一环，它涉及到能量转化、热力循环等方面的知识。
在学习热力学的过程中，我们常常会遇到各种各样的学习题，下面就来看一些
典型的热力学学习题及答案。
1. 问题：一个理想气体在等压过程中，从初始状态到终了状态，其内能增加了
多少？
答案：在等压过程中，内能的增加量等于热量的增加量，即ΔU = q。
因此，
内能增加量等于所吸收的热量。
2. 问题：一个气缸中的气体经历了一个等温过程，温度为300K，初始体积为
1m³，末了体积为2m³，求气体对外界所做的功。
答案：在等温过程中，气体对外界所做的功等于PΔV，即气体的压强乘以体
积的变化量。
因此，气体对外界所做的功为PΔV = nRTln(V₂/V₁)。
3. 问题：一个理想气体经历了一个绝热过程，初始温度为400K，初始体积为
1m³，末了体积为0.5m³，求末了温度。
答案：在绝热过程中，气体的内能保持不变，即ΔU = 0。
根据理想气体的状
态方程PV = nRT，我们可以得到P₁V₁^γ = P₂V₂^γ，其中γ为绝热指数。
利用这个关系式，可以求得末了温度。
通过以上几个典型的热力学学习题及答案，我们可以看到热力学知识的应用和
计算是非常重要的。
只有通过不断的练习和思考，我们才能更好地掌握热力学
的知识，为今后的工程实践打下坚实的基础。
希望大家在学习热力学的过程中
能够勤加练习，不断提高自己的能力。
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工程热力学阶段练习题
一、是非题
1、对处于非平衡态的系统，各强度参数是不可能确定的（），各广延参数也是不可能确定的（）。
2、容器中气体压力不变，则压力表上的读数就一定不会改变（）。
3、温度高的物体比温度低的物体拥有更多热量（）。
4、不可逆过程是指工质不能恢复原来状态的过程（）。
5、只要不存在任何性质的耗散效应，就一定不会产生能量不可逆损耗（）。
6、气体克服外界环境压力而膨胀,其容积变化dv,则膨胀功W=p sur dv（）。
二、判断下列过程是否可逆，并说明理由。
(1)一定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被缓慢压缩。
(2)100℃的蒸汽流与25℃的水绝热混合。
(3)在水冷摩托发动机汽缸中的燃气被活塞迅速移动而膨胀。
(4)汽缸中充有水，水上面有无摩擦的活塞，缓慢地对水加热使之蒸发。
三、下列两种情况系统是否做功？(1)
将容器分成两部分，一部分装气体，
一部分抽成真空，中间是隔板，若突
然抽去隔板，气体是否做功？(2)设
真空部分装有很多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去下一块，问气体（系统）是否做功？
四计算题
1、如右下图，一圆筒容器，表A的读数为360kpa，表B的读数为170kpa，左室压力高于右室压力，大气压力为101.3kpa，求：(1) 真空室及左右室的绝对压力。
(2.3KPA、362.3KPA、1923KPA)
(2) 表C的读数。
(190KPA)
2证明题
如左上图，若某种气体的状态方程式为PV=RT,现取质量为1kg的该种气体分别做两次循环，如图中循环1-2-3-1和循环4-5-6-4所示。
设过程1-2和过程4-5中温度T不变，都等于Ta，过程2-3和5-6中压力不变，过程3-1和6-4中容积不变。
又设状态3和状态6温度相等，都等于T b。
试证明两个循环中1kg气体对外界所做的循环功相等
2、汽缸内的气体由容积0.4m3可逆压缩到0.1m3，其内部压力和容积的关系式为p=0.3V+0.04,式中，p的单位是Mpa，V的单位是m3，求： (1) 气缸做功量；(-34.5KJ) (2) 若活塞与气缸间的摩擦力为1000N，活塞面积为0.2m2，实际耗功为多少？(-36KJ)
填空题1、气体常数R与气体种类关，与状态关。
通用气体常数R m与气体种类关，与状态关。
2、理想气体的c p及c v与气体种类关，与温度关；它们的差值与气体种类关，与温度关；它们的比值与气体种类关，与温度关。
3、不同的混合气体的摩尔容积在下相等。
五、简答题1、一氧气瓶内装有氧气，瓶上装有压力表(瓶内压力不高)，若氧气瓶内的容积已知，能否算出氧气的质量2、夏天，自行车在被晒得很热的马路上行驶时，为何容易引起轮胎爆破？。