工程热力学与传热学试题及答案.doc
工程热力学及传热学试题
（ 2012年考试）名词解释：准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。
含湿量(比湿度)：在含有1kg 干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量开尔文说法：只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。
克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。
马赫数：工质（如气体和蒸汽）的流速Wg 与当地音速C 之比。
临界压力比：气体速度等于当地音速的截面为临界截面，临界截面上的压力即临界压力Pcr与气体进口压力P1之比。
Bcr=Pcr/P1.干度：工程上通常给出的“干度”表示1kg 湿蒸汽中含有Xkg 的饱和蒸汽。
露点：未饱和空气中的过热蒸汽在水蒸气分压力不变的情况下，冷却至饱和蒸汽时的温度称为未饱和空气的露点，或湿空气中水蒸气分压力Pv 相应的饱和温度即为露点。
过热蒸汽：蒸汽温度t 高于其压力p 所对应的饱和温度ts ，这种蒸汽称为过热蒸汽。
过热蒸汽的P 和T 是两个相互独立的参数。
熵增原理：孤立系统中，如进行的过程是可逆过程，其熵保持不变，如为不可逆过程，其熵增加，不论进行什么过程，其熵不可能减少。
黑度：实际物体的辐射力E 与同温度下绝对黑体的辐射力Eo 之比值。
ε=E/Eo,黑度表征着物体辐射力接近黑体辐射力的程度。
灰体：在所有波长下，物体的单色辐射力Ｅλ与同温度，同波长下黑体单色辐射力Ｅｏλ之比为定值的物体。
临界热绝缘直径：当圆管上所加的热绝缘层外径dx 为某一特定值时，热阻值最小，单位管长传热量最大，此时的dx 称为临界热绝缘直径。
相对湿度：湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值黑体： 能全部吸收外来射线，即1=α的物体灰体： 指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似，或它的单色发射率不随波长变化。
《工程热力学与传热学》模拟题1及答案
套题1一、 填空题（每题2分，共10分）1、t c h p ∆=∆对于理想气体适用于 热力过程；对于实际气体适用于 热力过程。
2、使系统实现可逆过程的条件是：① ，② 。
3、冬季取暖，若不采取任何其他措施，室内温度 ，室内相对湿度 。
（填增大、减小或不变）4、 有一种热机，以服从范德瓦尔方程的气体为工质，循环的高温热源温度为1200K ，低温热源的温度为300K ，则此循环的热效率t η= ；若循环工质改成理想气体，则循环的热效率't η= 。
5、用压缩因子表示的实际气体状态方程式为 ，表示式vvz '=中'v 表示 。
二、 是非题（每题1分，共10分）（对者√，错者×）1、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。
（ ）2、绝热过程必是定熵过程。
( )3、孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的（ ）4、绝热闭口系就是孤立系。
（ ）5、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（ ）6、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。
（ ）7、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。
Ts（ ）8、水在大气中喷淋时温度能降低到低于大气的温度。
（ ）9、流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。
（ ） 10、系统熵增加的过程必为不可逆过程。
（ ）三、 简答及作图题（每题5分，共25分）1、某工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一为可逆过程，一为不可逆过程。
试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大？为什么？2、对于未饱和空气，它的干球温度、湿球温度和露点温度三者那个最大？那个最小？对于饱和空气，三者的大小又如何？试在d h -图上表示之。
3、在s T -上画出四条基本热力过程线，然后划出一条工质受压缩、升温又放热的过程线。
4、气体在喷管中流动，欲要加速处于超音速区域的气流，应采用什么形式的喷管，其主要原因是什么？5、下图所示为蒸气压缩式制冷循环的s T -图，试出进行各热力过程相应设备的名称，并写出制冷和制冷系数的计算式。
工程热力学与传热学试卷(A)资料
大学 2007 - 2008 学年第 2 学期《工程热力学与传热学》试卷（A 卷）一、选择题（本题共10分，每题2分）1．在某一个过程中吸入了100kJ 的热量，同时内能增加了150kJ ，过程是（ ）（A ）膨胀过程 （B ）压缩过程 （C ）定容过程2．一绝热刚性容器用隔板分成两部分。
左边是盛有高压理想气体，右边为中空。
抽去隔板后，容器内的气体温度将（ ）（A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 3．湿空气的含湿量相同时，温度越高，则其吸湿能力（ ）（A ）越强 （B ）越弱 （C ）相等 4．有内热源的常物性无限大平壁，稳态导热时的温度分布为（ ）（A ） （B ） （C ）5．物体1为无限长的圆柱表面，物体2为无限大平面，则表面1对表面2的角系数为（ ）（A ）X 1,2=0.2 （B ）X 1,2=0.5 （C ）X 1,2=1二、填空题（本题共10分，每小题2分）927℃和T 的两个热源间，卡诺机B 工作在T 和27℃的两个热源间。
当此两个热机的热效率相等时，T 热源的温度为K 。
7．冬季取暖，若不采取任何其它措施，室内温度将 ，室内相对湿度将 。
（填增大，减小或不变）。
8．物体能全部吸收外来射线，这种物体称为 ，物体的单色黑度不随波长而变化的物体称为 。
9．在换热器中，冷热流体沿热表面不断地吸收和放出热量，故温度沿整个热表面是不断变化的，常采用 表示其平均温度，它的表达式为 。
10．热量传递的推动力是 ，质量传递的推动力是 。
三、判断题（是画√，非画×，本题共12分，每小题1分）11. 如果工质的所有状态参数都不随时间变化，则工质就处于平衡状态。
（ ） 12. 由同一初始状态出发，经过两个不同的过程，它们的终了状态可能相同。
（ ） 13. 自然界中发生的一切过程都必须遵守能量守衡，反之，遵守能量守衡的一切过程都能自发地进行。
（ ）14. 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。
工程热力学与传热学(第二十七)复习题部分答案
《工程热力学与传热学》复习题答案渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利第一篇工程热力学第一章绪论一、填空题1．水力能、风能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等2．①以机械能的形式直接利用（如水力能、风能）；②以热能的形式利用（如太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等）。
3．①直接利用热能加热物体（如采暖、烘烤、冶炼、蒸煮等）；②间接利用。
4．吸气、压缩、爆发、排气5．①热力学第一、第二定律；②研究工质的热物理性质；③研究各种热力设备中的能量转换过程二、概念题1．热力学：是一门研究与热现象有关的能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
2．工程热力学：是从工程应用的角度研究热能与机械能之间相互转换的规律，达到提高能量有效利用率目的的学科。
三、简答题1．工程热力学的基本任务．：通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究，探索有效、合理利用能量的技术途径和基本方法。
第二章基本概念一、概念题1．工质：工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换的媒介物或工作介质称为工质。
2．环境（外界）：指系统以外与系统相联系的部分称为环境。
3．热力状态：系统在某一瞬间的宏观物理状况称为系统的热力状态简称状态。
4．平衡态：指在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态。
5．绝对压力（P）：一般情况下，容器内系统的实际压力称为绝对压力（P）。
测压计测出的不是绝对压力，而是气体的绝对压力与当地大气压力的差值，是一个相对压力。
6.表压力（Pg）：当容器内气体的实际压力大于大气压力时，测压计（压力表）的读数为正，读数称为表压力。
7.真空度（Pv）：当容器内气体的实际压力小于大气压力时，测压计（真空表）的读数为负，读数的绝对值称为真空度。
状态方程：表示基本状态参数之间函数关系的方程称为状态方程。
热力过程（过程）：系统从一个状态变化到另一个状态所经历的状态称为热力过程。
准静态（准平衡）过程：系统由平衡态（I）变化到平衡态（II）的过程中，所经历的每一个中间状态都可看作平衡态，这样的过程均称为准静态（准平衡）过程。
《工程热力学与传热学》——期末复习题_77791458609821975
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题《工程热力学与传热学》一. 选择题1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×）2. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×）3. 气体吸热后热力学能一定升高；（×）4. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×）5. 气体被压缩时一定消耗外功；（√ ）6. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√ ）7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√ ）8. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。
（×）9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。
（×）10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。
（×）11. 一切可逆热机的热效率均相同；（×）12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（×）13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变；（√ ）14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×）15. 不可逆过程的熵变无法计算；（×）16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（×）17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。
（×）18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×）19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×）20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（×）21. 对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。
（√）二. 问答题1. 说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系。
工程热力学与传热学
一、选择题 (82分)1、定量气体吸取热量50kJ,同时热力学能增长了80kJ,则该过程是（）。
A、压缩过程B、膨胀过程C、熵减过程D、降压过程对的答案：A学生答案：A2、以下系统中,和外界即没有质量互换,又没有能量互换的系统是（）。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统孤立系统对的答案：D学生答案：3、下列各热力过程,按多变指数大小排序,对的的是（）A、定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程B、定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程C、定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程D、定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程对的答案：B学生答案：4、等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化（）。
A、可逆过程>不可逆过程两者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法拟定对的答案：B学生答案：5、对于抱负气体的定容过程,以下说法对的的是（）。
A、定容过程中工质与外界没有功量互换B、定容过程中技术功等于工质的体积变化功C、工质定容吸热时,温度升高,压力增长D、定容过程中工质所吸取的热量所有用于增长工质的焓值对的答案：C学生答案：6、某液体的温度为T,若其压力大于温度T相应的饱和压力,则该液体一定处在（）状态。
A、未饱和液体B、饱和液体C、湿蒸汽D、过热蒸汽对的答案：A学生答案：7、在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机,以下说法对的的是（）。
A、卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器B、热机的热效率:卡诺热机>可逆热机>不可逆热机C、热机的热效率:卡诺热机=可逆热机D、热机的热效率:可逆热机>不可逆热机对的答案：C学生答案：8、关于热力学第二定律的表述,以下说法错误的是（）。
A、功可以自发地无条件的转变为热B、热量可以自发地由高温物体传递至低温物体C、第二类永动机是不也许制造出来的D、可以从大气中取热并使之所有转变为功对的答案：D学生答案：9、下列物质:水、水蒸气、冰中,导热系数大小的排列顺序为（）。
工程热力学与传热学
工程热力学与传热学试卷A (闭卷)工程热力学部分一.判断对错（每题1分，共计5分）1气体被压缩时一定消耗外功；（）2理想混合气体中，各组元的体积分数等于其摩尔分数；（）3不可逆过程的熵变无法计算；（）4当m公斤的河水与G公斤的沸水具有相同的热力学能时，它们的可用能一定相同；（）5湿空气的含湿量d一定时，温度越高，其吸湿能力越强；（）二.问答题（共计19分）1将满足以下要求的理想气体多变过程表示在同一个p-v图和T-s图上（1）理想气体的定温，定压，定容和定熵过程；（2）工质又膨胀，又降温，又放热的多变过程。
（5分）2欲设计一台热机，使之能从温度为973K的高温热源吸热2000 kJ，并向温度为303K 的低温热源放热800 kJ，问此循环能否实现？（5分）3解释湿空气的露点温度，说明将未饱和湿空气转变为饱和湿空气的方法。
（4分）4如图为蒸汽一次回热循环的T-s图，指出各相应过程的特点，并写出热效率的计算公式。
（5分）二.计算题（共计28分）1一绝热刚性汽缸（如图），被一导热的无摩擦活塞分成两部分。
最初活塞被固定在某一位置上，汽缸的一侧储有压力为0.2 MPa，温度为300K的0.01 m3的空气；另一侧储有同体积，同温度的空气，其压力为0.1 MPa。
去除销钉，放松活塞任其自由移动，最后两侧达到平衡。
设空气的比热容为定值。
试计算：（1）平衡时的温度为多少？（2）平衡时的压力为多少？（13分）2图示为一烟气余热回收方案。
设烟气比热容Cp = 1.4 kJ/(kg.K)，Cv = 1.0 kJ/(kg.K)。
试求：（1）烟气流经换热器时传给热机工质的热量；t1p1=37℃T-s 图（2） 热机放给大气的最小热量Q2； （3） 热机输出的最大功W 。
（本题15分）传热学部分三. 回答问题（共计20分）1 一个具体导热问题的完整数学描述应包括哪些方面？写出直角坐标系，无内热源，常物性，非稳态三维导热的微分方程。
试题参考答案及评分标准 传热学和工程热力学
试题参考答案及评分标准传热学和工程热力学《工程热力学与传热学》试题参考答案及评分标准一、名词解释〔本大题共8小题，每题2分，共16分〕1、传热学：传热学是研究热量传递规律的科学。
2、孤立系：与外界既无任何物质交换又无任何形式的能量交换的系统。
3、迈耶公式：理想气体的比定压热容Cp和比定容热容Cv相差一个气体常数R。
4、多变过程：在实际过程中，但凡状态变化规律符合pvn=定值的过程，称为多变过程，式中n 叫作多变指数。
5、孤立系熵增原理：孤立系统中的一实在际过程总是朝着熵增加的方向进展。
6、比热容：单位质量物体改变单位温度时的吸收或放出的热量。
7、黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值称为实际物体的发射率，俗称黑度。
8、对流换热：流体流过与其温度不同的固体壁面时的热量传递过程。
二、单项选择题〔本大题共9小题，每题2分，共18分〕BDACD BCAB三、填空题〔每空1分，共13分〕1、热力学能u。
2、冷温度；热温度；可逆的等温过程；可逆的绝热过程。
3、0； 0。
4、吸收率。
5、热传导〔导热〕；热对流；热辐射。
6、1500。
7、5796〔5795.2〕四、简答题〔本大题共5小题，共33分〕1、在P-V图和T-S图上表示工质压缩，对外放热、同时又升温的多变过程〔用阴影线表示〕〔两个图，每图3分〕答：略2、定熵过程是否就是绝热过程？比拟定熵过程和绝热过程的区别。
〔7分〕答：定熵过程就是无摩擦的绝热过程。
〔1分〕当无摩擦的时候：δq=du+pdv=ds⨯T⇒因为绝热过程即δq=0,T》0,所以ds=0即定熵过程〔3分〕当有摩擦的时候：δq+δwL=du+pdv=ds⨯T⇒因为绝热过程即δq=0,所以Tds=δwL》0即ds》0不是定熵过程〔3分〕3、热力学第一定律和第二定律的本质分别是什么？写出各自的数学表达式。
〔6分〕答：热力学第一定律是包含热交换在内的能量守恒定律，数学表达式为Q=∆E+⎰τ(eδm22-e1δm1)+W说明：外界对系统所传递的热量，一局部使系统的内能发生变化，一局部用于系统对外作功．一局部用于提供应流进流出系统的能量差〔3分〕热力学第二定律，数学表达式为∆S=Sf+Sg+⎰τ(s1δm1-s2δm2)热力学第二定律的本质：指出一切与热现象有关的实际过程都是单方向进展的不可逆过程。
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《工程热力学与传热学》一、填空题（每题 2 分，计 20 分）1.如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换，那么这个热力系统一定是 ( ）2.理想气体的比热容只与 ( ）参数有关。
3.若组成热力系统的各部分之间没有热量传递，热力系统将处于热平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在 ( ）。
4.若组成热力系统的各部分之间没有相对位移，热力系统将处于力平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在 ( ）。
5.干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：( ）。
6.湿空气压力一定时，其中水蒸气的分压力取决于( ）。
7. 再热循环的目的是 ( ）。
8. 回热循环的主要目的是( ）。
9.热辐射可以不依靠 ( ），在真空中传播。
10. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与( ）的过程无关。
二. 判断题（每题 1 分，计 20 分）1.孤立系统的热力状态不能发生变化；（）2.孤立系统就是绝热闭口系统；（）3.气体吸热后热力学能一定升高；（）4.只有加热，才能使气体的温度升高；（）5.气体被压缩时一定消耗外功；（）6.封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（）7.流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（）8.在闭口热力系中，焓 h 是由热力学能u 和推动功 pv 两部分组成。
（）9.理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。
（）10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv 的大小与气体的温度无关。
（）11. 一切可逆热机的热效率均相同；（）12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（）13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变；（）14.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变；（）15. 不可逆过程的熵变无法计算；（）16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（）17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。
（）18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（）19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（）20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（）三.问答题（每题 5 分，计 20 分）1.说明什么是准平衡过程什么是可逆过程指出准平衡过程和可逆过程的关系。
2.试指出膨胀功，轴功，技术功，流动功的区别和联系，写出可逆过程中膨胀功，技术功的计算公式。
3.写出开口系统稳定流动能量方程式的表达式，说明式中各量的含义。
4.什么是饱和湿空气什么是未饱和湿空气如何将未饱和湿空气转变为饱和湿空气四. 计算题（每题 10 分，计 40 分）kg 空气经过定温膨胀的可逆过程，从初态压力为p1= bar， t 1=300 oC 膨胀到终态容积为初态容积的 5 倍。
试计算：（ 1）空气的终态参数；（ 2）对外界所作的膨胀功和交换的热量；（3）热力学能，焓和熵的变化量。
设空气的c p= kJ/(kg· K)， R g= kJ/(kg· K)， K=。
2.两质量相同，比热容相同（为常数）的物体A， B，初温各为T A与 T B，用它们作高温热源和低温热源，使可逆机在其间工作，直至两物体温度相等为止。
试求：（ 1）平衡时的温度T m；（ 2）可逆机的总功量；（ 3）如果两物体直接进行热交换至温度相等，求此平衡温度T m及两物体的总熵变。
Kmol 的理想气体，从初态p1= MPa， T1=340 K 绝热膨胀到原来体积的 2 倍。
已知气体的C p,m= kJ/(mol · K)， C v,m=kJ/(mol · K)，试确定在下述情况下气体的终温，对外所作的功及熵的变化量。
（ 1）可逆绝热过程；（ 2）气体向真空自由膨胀。
4.欲设计一热机，使之能从温度为973 K 的高温热源吸热 2 000 kJ，并向温度为303 K 的冷源放热 800 kJ。
试确定（ 1）此循环能否实现（2）若把此热机当作制冷机用，从冷源吸热 800 kJ，是否可能向热源放热 2 000 kJ 此时，至少需耗多少功一、填空题1 孤立系统2 温度3 温度差4 压力差5 过热蒸汽6 含湿量7 增加蒸汽干度8 提高进入锅炉 的给水温度9 中间介质 10 工质经历二、判断题1－ 5 错错错错对 6－ 10 对对错错错11－ 15 错错对错错16－ 20 错错错错错三 . 问答题 1、答：（ 1）准平衡过程：是假设过程中系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程，（ 2）可逆过程：是指如果系统完成了某一过程之后，再沿着原路逆行，恢复到原来的状态，外界也随之回复到原来的状态的过程。
（ 3）准平衡过程和可逆过程的关系： 准平衡过程着眼于系统内的平衡， 可逆过程着眼于系统和外界的总平衡。
一个准平衡过程不一定是可逆过程，但一个可逆过程一定是一个准平衡过程。
可逆过程是无耗散的准平衡过程。
2.答：（ 1）膨胀功：是由于工质体积的变化对外所做的功；技术功：是指工程技术上可以直 接利用的功， 包括宏观动能， 宏观位能， 轴功； 流动功： 推动工质流动而做的功称为流动功。
膨胀功，技术功，流动功的联系为：ww t( p 2 v 2 p 1v 1 ) w s1 c f2 g z ( pv) 。
2（ 2）可逆过程中膨胀功的计算公式：w22pdv ；技术功的计算公式：w tvdp。
113.答：（ 1）开口系统稳定流动的能量方程式为：q h1 c f2 g z w s 。
（ 2）式中各量2含义： q 为工质与外界交换的热量，h 为工质进出口焓的变化， 1 c f 2 为工质宏观动能的2变化， g z 为工质宏观位能的变化，w s 系统对外所作轴功。
4.答：（1）饱和湿空气：是由干空气和干饱和水蒸气组成的空气。
（2）不饱和湿空气：是由干空气和过热水蒸气组成的空气。
（ 3）将未饱和湿空气转变为饱和湿空气的方法有两种：方法 1：湿空气温度 T 一定时，增加水蒸气分压力 p v p v max p s (T ) ,方法 2 ：保持水蒸气含量 p v 不变，降低湿空气温度T T s ( p v ) 。
四.计算题1.解：（ 1）取空气为热力系统，对可逆定温过程1-2，由参数间的相互关系得：p 2v 2 9.807 11.961bar.p 1v 15由理想气体状态方程式得；R g T 1 0.287 10 3(273 300) 0.1677 kg / m 3 v 1p 19.807 105v 2 5v 10.8385 m 3 / kg定温过程： T 1T 2573 K（ 2）气体对外所作的功及交换的热量：W T Q T p 1V 1 lnV 29.807 105 (2 0.1677) ln 5 529.4 kJV 1（ 3）过程中热力学能，焓，熵的变化为：U1 20, H 120, S 12mR g lnV 20.923 8 kJ / KV 12. 解：（ 1）取 A ，B 物体及热机为孤立系统，则有：SisoS A S BS E0 ，其中： S E 0 ，因此： S isoS AS BT mdT mcTmdTm cTT 1TBT即：mc ln T mmc ln T m 0 ln T m 2T AT B， T A T B或T m 2 1，所以T mT A T BT A T B（ 2）A 物体为有限热源， 过程中放出热量 Q 1 ，B 物体为有限冷源， 过程中要吸收热量 Q 2 ， 并且： Q 1mc (T A T m ), Q 2 mc(T m T B )，热机为可逆热机时，由能量守恒：W Q 1 Q 2 mc(T 1T m ) mc(T m T B ) mc (T A T B 2T m ) 。
（ 3）两物体直接进行能量交换直至温度相等时，可列出能量守恒方程：mc(T 1 T 'm ) mc (T 'm T A )因此： T m 'T AT B23.解：首先计算比热容比：C p ,m 33.44 1.33CV ,m25.12（1）对可逆绝热过程：终温： T 2V 1) 1340 K1 ) 1.33 1270K 。
T 1((V 22W mc V (T 1T 2 ) nC V ,m (T 1 T 2 )对外所作的功：1 103 mol 25. 12 J /(mol K ) (340 270) K 1 758 J熵的变化量： S 0（2）气体向真空自由膨胀，有W 0 ，又过程绝热，则 Q 0 ，因此由闭口系能量方程QW U ，得 U0。
即终温： T 2 T 1 340 K熵的变化量：T 2 V 2 V 2 V 2 S m(c V lnR g ln ) mR g lnV 1nR lnT 1V 1V 11 103 mol 8.314 J /( mol K ) ln2 5.77 kJ / K4.解：（ 1）方法 1：利用克劳修斯积分式来判断循环是否可行，Q Q 1 Q 2 2 000 kJ 800 kJ TT 1T 2973 K0.585 kJ / K 0303 K所以此循环能实现，且为不可逆循环。
或方法 2：利用孤立系统熵增原理来判断循环是否可行，孤立系统由高温热源，低温热源，热机及功源组成，因此：S isoS HS L S RQ 1 Q 2 2 000 kJ 800 kJ S W0 0973 K0.585 kJ / K 0T 1T 2303 K孤立系统的熵是增加的，所以此循环可以实现。
（ 2）若将此热机当作制冷机使用，使其逆行， 显然不可能进行。
也可借助与上述方法的任一种重新判断。
若使制冷机能从冷源吸热 800 kJ ，假设至少耗功 W min ，根据孤立系统熵增原理，S i iso S HS L S RQ 1 Q 2 800 kJ W net800 kJ S W0 0973 KT 1T 2303 K解得： W min 1 769 kJ 。