[精品]西北工业大学工程热力学试题与答案
工程热力学习题集(含答案)
o o
【解】 (1) 若任意温度在牛顿温标下的读数为 TN，而热力学温标上的读数为 T，则：
T / o N − 100 200 − 100 = N 373.15 − 273.15 T/K − 273.15
即
T/K =
故
373.15 − 273.15 (TN / o N − 100) + 273.15 200 − 100
例 2.5 图
5
【解】 以例 2.5 图中入口、开口和开口系组成的闭口系为研究对象，其能量方程为
q = Δu + w = Δu + ∫ pdv = Δ (u + pv ) − ∫ vdp = Δh + wt
2 2 1 1
（a）
以例 2.5 图中虚线包围的开口系为研究对象，其稳定工况的能量和质量方程分别为
⎧ pg,A = pI − p0 ⎪ ⎨ pg,B = pI − pII ⎪p = p − p II 0 ⎩ g,C
解得
⎧ pg,C = pg,A − pg, B = 190kPa ⎪ ⎨ pI = pg,A + p0 = 362.3kPa ⎪ p = p + p = 192.3kpa g,C 0 ⎩ II
(
2
) 中的常数 A、B 的数值。
10 = R0 ⎧ ⎪ 4 ⎨ 14.247 = R0 (1 + 100A + 10 B) ⎪27.887 = R (1 + 446A + 1.989 × 105 B) 0 ⎩
联立求解，可得：
R0 = 10Ω A = 4.32 ×10−3 1/ ℃ B = −6.83 ×10−7 1/ ℃
2 ⎞ ⎛ ⎞ c12 c2 －W +⎛ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 = 0 Q h + + gz m h + + gz － sh 1 1 1 2 2 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟m 2 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 1 − m 2 = 0 m
(完整版)工程热力学习题册有部分答案
第一篇工程热力学第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律一、选择题3、已知当地大气压P b , 真空表读数为Pv , 则绝对压力P 为（a ）。
(a) P=P b -Pv （b ）P=Pv -P b （c ）P=P b +Pv4、.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p v=0.08MpaB.表压力p g=0.08MPaC.真空p v=0.28MpaD.表压力p g=0.28MPa5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d )A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=06、气体常量R( d )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关7、适用于（ c ）(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8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。
(a) ds ＞δq/T （b ）ds ＜δq/T （c ）ds=δq/T9、理想气体1kg 经历一不可逆过程，对外做功20kJ 放热20kJ ，则气体温度变化为（b ）。
(a) 提高（b ）下降（c ）不变10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。
(a) 充分（b ）必要（c ）充要11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ）(a) 膨胀(b) 压缩(c) 凝结(d) 加热13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）(a) 增大（b ）减小（c）不变（d ）可能增大，也可能减小14、能量方程适用于（ d ）(a) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程(c) 非稳定流动，不可逆过程(d) 任意流动，任意过程15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于（a ）(a) －△ h （b ）u 1 -u 2 （c ）h 2 -h 1 （d ）－△ u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数（ c ）(a) 焓(b) 热力学能(c) 温度(d) 熵18、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S 必( b )可逆过程△S。
(西工大版) 工程热力学试题5
诚信保证
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诚实做人。
本人签字：
编号：
西北工业大学考试试题（卷）
成
2014 －2015 学年第 1 学期 绩
开课学院 动力与能源学院 考试日期 2014 年 12 月 31 日
课程 工程热力学
学时 54
考试时间 2 小时 考试形式（闭卷）（B）卷
教务处印制
共 5 页 第 4 页=
西北工业大学命题专用纸
7 (计算题，本题 14 分) 如图 7 所示，这是一个由混合室和恒温热源组成的稳定流动加 热系统，进入混合室为两股气流，其中 CO 的压力 p1 = 0.2MPa 、温度 T1 = 4000C 、流量 G1 = 100kg / h ， N2 的压力 p2 = p1 、温度T2 = 600C 、流量 G2 = 300kg / h ，热源温度为 800 ℃其加热功率为 64.6kW。 已知 CO 和 N 2 的分子量均为 28、它们的比定压热容分别为 C p,CO = 1.065kJ /(kg ⋅ K ) 和 C p,N 2 = 1.045kJ /(kg ⋅ K ) ，通用气体常数 R = 8.314J /(mol ⋅ K ) ，环 境温度T0 = 200C ，若混合室出口气流（ CO + N 2 ）的压力 p3 = 0.2MPa ，求： (1) 该混合室出口气流的温度T3 =?0C ； (2) 该混合室每小时的熵产生值 ∆S g = ? kJ /(h ⋅ K ) ； (3) 该混合室火用损失功率 ExL = ? kW 。题号 一二三四五
工程热力学习题集(含答案)
工程热力学习题集(含答案)2022秋季学期使用,工科学生。
1典型题解【答】闭口系是与外界无物质交换的系统。
开口系是与外界有物质交换的系统。
孤立系是与外界无任何相互作用的系统，即既没有物质交换也没有能量交换。
绝热密闭容器内的气体就可以看成是一个孤立系。
【例1.3】若容器中气体的绝对压力保持不变，压力比上的读数会改变吗？为什么？【答】会改变。
因为环境压力可能会发生改变。
【例1.4】有一用隔板分开的刚性容器，两边盛有压力不同的气体，为测量压力，共装有A、B、C压力表，如图1-5所示。
A表读数为4bar，B表读数为1.5bar，大气压力为1bar，求C表读数为多少？图1-5【解】依题意，有pg,B=pIpIIpg,C=pIpbpg,A=pIIpb解得pg,C=pg,A+pg,B=5.5MPapI=pg,C+pb=6.5MPap=p+p=5Mpag,AbII【例1.5】如图1-6所示的圆筒容器，表A的读数是360kPa，表B的读数是170kPa，表示室Ⅰ压力高于室Ⅱ的压力。
大气压力为1.013某105Pa。
试：(1)分析A、B、C是压力表还是真空表？(2)求真空室以及室Ⅰ和室Ⅱ的绝对压力；(3)表C的读数。
2022秋季学期使用,工科学生。
图1-6【解】依题意，有p0+99kPa=101.3kPa，故真空室压力为p0=2.3kPa。
另外有pg,A=pIp0pg,B=pIpIIp=ppII0g,C解得pg,C=pg,Apg,B=190kPapI=pg,A+p0=362.3kPap=p+p=192.3kpag,C0IIA、B、C均是压力表，而非真空表。
【例1.6】平卧的圆柱形容器内盛有某种气体(如图1-7)，其一端由一无摩擦的活塞密封，活塞后有弹簧使两侧保持力平衡。
在容器另一端缓慢加热，使容器内气体压力由p1=0.1013MPa慢慢升高到p2=0.3039MPa。
已知：弹簧的弹性模数Κ=1某10N/m，弹簧遵循虎克定律；活塞的截面积A=0.1m；当地大气压力为pb=0.1013MPa。
工程热力学期末试卷及答案
哈工大 年 秋 季学期工程热力学考试题题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数一．是非题 （10分）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kk 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。
第 页 （共 页）班号 姓名试题：班号：姓名：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。
《工程热力学》试卷及标准答案评分标准
《工程热力学》试卷及标准答案第一部分 选择题（共15分）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.流速减小，流量增大2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】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. 2/2f U mc mgz ++D. 2/2f U pV mc mgz +++4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ∆=-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。
【 】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数，【 】。
【 】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则 【 】A.Q ＞0，△U ＞0，W ＞0B.Q=0，△U ＞0，W ＞0C.Q ＞0，△U ＞0，W=0D.Q=0，△U=0，W=08、未饱和空气具有下列关系 【 】A.t ＞t w ＞t dB.t ＞t d ＞t w .C.t = t d = t wD.t = t w ＞t d9、绝热节流过程是【 】过程。
【 】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率，提高热能利用率B.提高循环热效率，降低热能利用率C.降低循环热效率，提高热能利用率D.降低循环热效率，降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。
西工大(冯青) 工程热力学作业答案 第一章
1-1体积为2L 的气瓶内盛有氧气2.858g，求氧气的比体积、密度和重度。
解：氧气的比体积为3310858.2102−−××==m V v =0.6998 m 3/kg 密度为vm V 110210858.233=××==−−ρ=1.429 kg/m 3重度80665.9429.1×==g ργ=14.01 N/m 31-2某容器被一刚性器壁分为两部分，在容器的不同部分安装了测压计，如图所示。
压力表A 的读数为0.125MPa，压力表B 的读数为0.190 MPa，如果大气压力为0.098 MPa，试确定容器两部分气体的绝对压力可各为多少？表C 是压力表还是真空表？表Ｃ的读数应是多少？ 解：设表A、B、C 读出的绝对压力分别为A p 、B p 和C p 。
则根据题意，有容器左侧的绝对压力为=+=+==125.0098.0gA b A p p p p 左0.223 MPa 又∵容器左侧的绝对压力为gB C B p p p p +==左 ∴033.0190.0223.0gB C =−=−=p p p 左 MPa＜b p∴表C 是真空表，其读数为033.0098.0C b vC −=−=p p p =0.065 MPa 则容器右侧的绝对压力为=−=−=065.0098.0vC b p p p 右0.033 MPa1-5水银温度计浸在冰水中时的水银柱长度为4.0cm，浸在沸水中时的水银柱长度为24.0cm。
试求：1）在室温为22℃时水银柱的长度为多少？2）温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为25.4cm，求溶液的温度。
解：假设水银柱长度随温度线性增加。
则1℃间隔的水银柱长度为424100−=ΔΔz t =5.00 ℃/cm 1） 在室温为22℃时水银柱的长度为=+=ΔΔ+5/224/0ztt z 8.4 cm2） 水银柱的长度为25.4cm时，溶液的温度为=×−=ΔΔ×−=5)44.25()(0ztz z t 107 ℃1-6如图所示，一垂直放置的汽缸内存有气体。
(西工大版) 工程热力学试题4
为负或不能确定，为什么？
注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。
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西北工业大学命题专用纸
1.5 已知喷管入口气流的总压为 P0 、喷管的背压为 Pb ，气流的临界压力为 Pcr 。为使气流 增速，在何条件下需设计成渐缩形喷管或缩放形喷管（拉法尔喷管）？
热机的热效率ηt = 25% ，试求：
(1) 过程终态气缸内的温度；
(2) 过程终态气缸内的压力；
(3) 气缸与环境的熵产生。
图三
四、计算题（本题 20 分） 高压蒸汽（ p1 = 1.3MPa ）与低压湿蒸汽（ p2 = 0.3MPa ）进入
绝热蒸汽喷射泵后变为中压蒸汽（ p3 = 0.8MPa ） 流出。已知：高压蒸汽的流量、比焓和比熵分别
也为 25℃的理论空气量在绝热燃烧室中定压混合并完全燃烧，已知： CO 和 CO2 的标准生
成焓分别为
H
0 f
,CO
=
−110530kJ
/ kmol
和
H
0 f ,CO 2
=
−393520kJ
/ kmol ， O2 和 N 2 的标准生成焓
均 为 零 ， N2 和 CO2 的 定 压 比 热 分 别 为 C p,N 2 = 30.72kJ /(kmol ⋅ K ) 和
1.6 已知某实际气体的气体常数 Rg 以及温度T 、压力 p 、临界温度Tc 和临界压力 pc ，根
据何原理、采用什么方法求T 、 p 下的比容 v 。
1.7 何为相对湿度和比湿度？冬季对房间供暖，则房间空气的相对湿度和比湿度会发生什 么变化？
1.8 设空气由摩尔分数 0.21 的 O2 和 0.79 的 N2 组成。现 1 kmol 温度为 25℃的 CO 与温度