工程热力学与传热学试题及答案样本

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《工程热力学与传热学》模拟题1及答案

《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。

武汉理工大学 工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

武汉理工大学  工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

13、当黑体表面温度为27℃时计算得辐射力。

A 解得辐射力E01=549W/M2;B 解得辐射力E01=954W/M2;C 解得辐射力E01=459W/M2 ;D 解得辐射力E01=659W/M2。

14、换热器加肋片的作用是。

A 增大对流换热系数α以增强传热;B 增大面积A以增强传热;C 增大黑度ε以增强传热;D 增大温差⊿t以增强传热。

15、Re的物理意义是。

二、简答题(每题5分,共30分)1、对刚性容器中的空气缓慢加热,使其从50℃升温到100℃,请判断该过程是否可逆,并扼要说明原因。

2、有一台可逆机经历了定容加热1→2、等熵膨胀2→3和等压放热3→1之后完成一个循环。

设工质为理想气体,其等熵指数为k,循环点的温度T1、T2和T3已知,试在P-V图和T-S图上表示出该循环,并写出循环的热效率计算式。

3、用喷水方式冷却湿空气,能否把此湿空气的温度降至原先湿空气状态下的露点温度,为什么?4、用平底铝锅烧水,铝锅厚1mm,导热系数为200 W/(m·k),如果锅底结了厚为0.1mm的水垢,水垢的导热系数为2 W/(m·k),且锅两边的温差不变,那么有水垢和无水垢的导热量之比为多少?5、对管内强制对流换热,为何采用弯管可以强化流体的换热?6、地球和火星同太阳的距离相差不大,但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球大得多?三、计算题(每题10分,共40分)1、空气在压缩机中被压缩。

压缩前空气的参数是p1=0.1Mpa,u1=0.845m3/kg, 压缩后空气的参数是p2=0.8Mpa,u2=0.175m3/kg。

设在压缩过程中,1kg空气的热力学能增加146kJ,同时向外放出热量50kJ,压缩机每分钟生产压缩空气10kg。

求①压缩过程中对1kg气体所作的功;②每生产1kg的压缩气体所需的功;③带动此压缩机的电动机的功率。

2、温度为800k,压力为5.5Mpa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。

工程热力学与传热学

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。

《工程热力学与传热学》网考参考答案资料试题库奥鹏中国石油大学北京

《工程热力学与传热学》网考参考答案资料试题库奥鹏中国石油大学北京

中国石油大学(北京)现代远程教育学院《工程热力学与传热学》网考期末复习题题库资料参考答案一. 选择题(40题)1. 以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是( D )。

A、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统2. 以下系统中,和外界仅仅没有质量交换的系统是( A )。

A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统3. 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( B )。

A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定4. 下列哪种情况下,工质所作的膨胀功与技术功,二者的数值会相等?( A )A、进出口流动功之差等于零B、轴功等于零C、宏观动能变化为零D、宏观位能变化为零5. 工质从同一初态出发,分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,则两过程中工质与外界交换的热量为( D )。

A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定6. 关于理想气体的说法,正确的是( B )。

A、理想气体只能是单一气体,不能是混合气体B、理想气体的分子体积与气体的总体积相比可以忽略不计C、理想气体离液态较近,容易液化D、理想气体是实际气体在压力趋近于无穷大,比体积趋近于零时的极限7. 下列各气体中,可以作为理想气体的是( C )A、水加热转变为的水蒸气B、制冷系统中的氨蒸汽C、来自大气的湿空气D、锅炉中水被加热产生的水蒸气8. 以下各物理量中,只与工质(设为理想气体)的种类有关的是( C )。

A、比定压热容B、比定容热容《工程热力学与传热学》期末复习题第1页共19页。

工程热力学和传热复习学习题标准答案模板

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《工程热力学和传热学》第一章——第十二章习题思考题:1、 热力学第一定律的实质是什么? 并写出热力学第一定律的两个基本表示式。

答: 热力学第一定律的实质是能量转换与守恒原理。

热力学第一定律的两个基本表示式为: q=Δu+w ; q=Δh+w t2、 热力学第二定律的实质是什么? 并写出熵增原理的数学表示式。

答: 热力学第二定律的实质是能量贬值原理。

熵增原理的数学表示式为: dS iso ≥0 。

3、 什么是可逆过程? 实施可逆过程的条件是什么?答: 可逆过程为系统与外界能够同时恢复到原态的热力过程。

实施可逆过程的条件是推动过程进行的势差为无穷小, 而且无功的耗散。

4、 过热蒸汽绝热节流, 呈现什么节流效应?并说明理由。

答: 利用h-s 图可知温度降低, 呈现节流冷效应。

如图: h 1=h 2; P 1>P 2; ∴t 1>t 25、 水蒸汽定压发生过程一般要经历哪些阶段? 当压力高于临界压力时又是一个什么样的过程?答: 水蒸汽定压发生过程一般要经历预热、 汽化、 过热三个阶段。

当压力高于临界压力时水蒸汽定压发生过程没有汽化阶段, 汽化是一个渐变过程。

6、 系统经历一个不可逆过程后就无法恢复到原状态。

由不可逆过程的定义可知: 系统能够恢复到原状态, 但系统与外界不能同时恢复到原状态。

填空题1、 工质的基本状态参数是(温度, 压力, 比容)2、 氮气的分子量μ=28, 则其气体常数( 296.94)3、 气体吸热100kJ, 内能增加60kJ, 这时气体体积( 增大)4、 实现准平衡过程的条件是 ( 推动过程进行的势差为无穷小)5、 根据热力系统和外界有无( 物质) 交换, 热力系统可划分为( 开口和闭口)6、 作为工质状态参数的压力应该是工质的( 绝对压力)7、 稳定流动能量方程式为(q=(h 2-h 1)+(C 22-C 12)/2+g(Z 2-Z 1)+w S )8、 理想气体的定压比热C P 和定容比热C V 都仅仅是( 温度) 的单值函数。

工程热力学和传热学课后参考答案(前五章)

工程热力学和传热学课后参考答案(前五章)

第一篇工程热力学第一章基本概念一.基本概念系统:状态参数:热力学平衡态:温度:热平衡定律:温标:准平衡过程:可逆过程:循环:可逆循环:不可逆循环:二、习题1错2(开尔3,而当地大气压力变化?4器底部界交换(13)取虚线内空间为系统。

(1)不考虑水的蒸发,闭口系统。

(2)绝热系统。

注:不是封闭系统,有电荷的交换(3)绝热系统。

图1-15.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。

(1)在大气压力为0.1013MPa时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。

耗散效应(2)在大气压力为0.1013MPa时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。

可逆(3可逆(4)100℃的水和6室I压力760mmHg。

图1-2一.基本概念功:热量:体积功:节流:二.习题1.膨胀功、流动功、轴功和技术功四者之间有何联系与区别?2.下面所写的热力学第一定律表达是否正确?若不正确,请更正。

3.一活塞、气缸组成的密闭空间,内充50g气体,用叶轮搅拌器搅动气体。

活塞、气缸、搅拌器均用完全绝热的材料制成。

搅拌期间,活塞可移动以保持压力不变,但绝对严密不漏气。

已测得搅拌前气体处于状态1,搅拌停止后处于状态2,如下表所示。

活塞与气缸壁间有一些摩擦4.1kg,对(1(3)压缩5到状态2,气体吸热500kJ,p=400kPa,2-3过程中气体体积-450= U3-U2+400(V3-V2)V3-V2=6.现有两股温度不同的空气,稳定地流过如图2-1所示的设备进行绝热混合,以形成第三股所需温度的空气流。

各股空气的已知参数如图中所示。

设空气可按理想气体计,其焓仅是温度的函数,按{h}kJ/kg =1.004{T}K 计算,理想气体的状态方程为pv=RT,R=287J/(kg·K)。

若进出口截面处的动、位能变化可忽略,试求出口截面的空气温度和流速。

m3=m1+m2h3=h1+h2图2-17.某气体从初态p 1=0.1MPa ,V 1=0.3m 3可逆压缩到终态p 2=0.4MPa ,设压缩过程中p=aV -2,式中a 为常数。

《工程热力学与传热学》试题及答案

《工程热力学与传热学》试题及答案

《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得能量交换,那么这个热力系统一定就是( )2、理想气体得比热容只与( ) 参数有关、3、若组成热力系统得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。

若组成热力系统得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。

干饱与蒸汽被定熵压缩,将变为:( ) 。

6.湿空气压力一定时,其中水蒸气得分压力取决于( ) 。

7。

再热循环得目得就是( ) 、8、回热循环得主要目得就是( ) 。

9。

热辐射可以不依靠( ) ,在真空中传播。

10、流动功得改变量仅取决于系统进出口状态,而与( ) 得过程无关。

二、判断题(每题1分,计20分)1.孤立系统得热力状态不能发生变化;( )2.孤立系统就就是绝热闭口系统;( )3、气体吸热后热力学能一定升高;( )4.只有加热,才能使气体得温度升高;( )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。

流动功得改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历得过程无关;( )8。

在闭口热力系中,焓h就是由热力学能u与推动功pv两部分组成、( )9、理想气体绝热自由膨胀过程就是等热力学能得过程。

( )10、对于确定得理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv得大小与气体得温度无关。

( )11、一切可逆热机得热效率均相同;( )12。

不可逆热机得热效率一定小于可逆热机得热效率;( )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,则不可逆过程得熵变等于可逆过程得熵变;( )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,则不可逆过程得熵变大于可逆过程得熵变;( )15。

不可逆过程得熵变无法计算;( )16。

四川大学工程热力学与传热学第五次测试试题及答案

四川大学工程热力学与传热学第五次测试试题及答案

工程热力学与传热学第五次测试试题及答案
一、填空题(每题4分,共84分)
1.同一时刻,物体中温度不同的等温面或等温线不可能(相交)。

2.热流线与等温线(垂直),且指向温度(降低)的方向;温度梯度是矢量,指向温度(增加)的方向;对各向同性物体,热流密度矢量的大小与温度梯度的绝对值成(正比),其方向与温度梯度的方向(相反)。

3.导热微分方程式的建立依据是(热力学第一)定律和(傅立叶)定律。

4.常物性、有内生热源、稳态导热时的导热微分方程式是:(20q a t c ρ∇+=);导热系数λ表达式为(t λ=grad q
) ;导温系数a 也称(热扩散率),其表达式为
(a c
λρ=) 。

5.平壁单位面积的导热热阻r λ等于(δ/λ),它与平壁导热热阻R λ的等式关系为(r R A λλ=);母线长度为l 的圆筒壁导热热阻R λ表达式为(21ln(/)(2)r r l πλ或21ln(/))d d l πλ),单位长度圆筒壁的导热热阻R λl 表达式为(211
ln(/)2d d πλ)。

6.加装肋片的目的是(增加换热面积,强化对流换热);肋片外侧端面可视为绝热,该处d t /d x 等于(0) 。

7.保温材料通常是指热导率较(小)(填“大”或“小”)的材料。

8.热流密度属于(矢量),热流量属于(标量)。

(填“标量”或“矢量”)
二、问答题(16分)
据你所知,试举两个工程中应用热传导的实例。

汽车盘式制动器、发动机的热交换器、暖气片、航天飞行器结构的绝热层、建筑中保暖用的空心砖等。

(任意两个或其他正确的回答)。

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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能量互换,那么这个热力系统一定是( )2.抱负气体比热容只与( )参数关于。

3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递,热力系统将处在热平衡状态。

此时热力系统内部一定不存在( )。

4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移,热力系统将处在力平衡状态。

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.湿空气压力一定期,其中水蒸气分压力取决于( )。

7. 再热循环目是( )。

8. 回热循环重要目是( )。

9.热辐射可以不依托( ),在真空中传播。

10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与( )过程无关。

二. 判断题(每题1分,计20分)1.孤立系统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,才干使气体温度升高;()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.流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历过程无关;()8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。

()9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。

()10.对于拟定抱负气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。

()11.一切可逆热机热效率均相似;()12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率;()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,则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变;()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,则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变;()15.不可逆过程熵变无法计算;()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,系统熵必然减少。

()18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长;()19.懂得了温度和压力,就可拟定水蒸气状态;()20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W;()三. 问答题(每题5分,计20分)1. 阐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关系。

2. 试指出膨胀功,轴功,技术功,流动功区别和联系,写出可逆过程中膨胀功,技术功计算公式。

3. 写出开口系统稳定流动能量方程式表达式,阐明式中各量含义。

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)1.2 kg空气通过定温膨胀可逆过程,从初态压力为 p1=9.807 bar,t1=300 ºC膨胀到终态容积为初态容积5倍。

试计算:(1)空气终态参数;(2)对外界所作膨胀功和互换热量;(3)热力学能,焓和熵变化量。

设空气c p=1.004 kJ/(kg·K),R g=0.287 kJ/(kg·K),K=1.4。

2.两质量相似,比热容相似(为常数)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)平衡时温度T m;(2)可逆机总功量;(3)如果两物体直接进行热互换至温度相等,求此平衡温度T m及两物体总熵变。

3.1 Kmol抱负气体,从初态p1=0.5 MPa,T1=340 K绝热膨胀到本来体积2倍。

已知气体C p,m= 33.44 kJ/(mol·K),C v,m= 25.12 kJ/(mol·K),试拟定在下述状况下气体终温,对外所作功及熵变化量。

(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高温热源吸热2 000 kJ,并向温度为303 K冷源放热800 kJ。

试拟定(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,与否也许向热源放热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增长蒸汽干度8提高进入锅炉给水温度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每一种状态都无限接近平衡态过程,(2)可逆过程:是指如果系统完毕了某一过程之后,再沿着原路逆行,恢复到本来状态,外界也随之回答到本来状态过程。

(3)准平衡过程和可逆过程关系:准平衡过程着眼于系统内平衡,可逆过程着眼于系统和外界总平衡。

一种准平衡过程不一定是可逆过程,但一种可逆过程一定是一种准平衡过程。

可逆过程是无耗散准平衡过程。

2.答:(1)膨胀功:是由于工质体积变化对外所做功;技术功:是指工程技术上可以直接运用功,涉及宏观动能,宏观位能,轴功;流动功:推动工质流动而做功称为流动功。

膨胀功,技术功,流动功联系为:)(21)(2f s 1122t pv zg c w v p v p w w ∆+∆+∆+=-+=。

(2)可逆过程中膨胀功计算公式:⎰=21d v p w ;技术功计算公式:⎰-=21t d p v w 。

3.答:(1)开口系统稳定流动能量方程式为:s 2f 21w z g c h q +∆+∆+∆=。

(2)式中各量含义:q 为工质与外界互换热量,h ∆为工质进出口焓变化,2f 21c ∆为工质宏观动能变化,zg ∆为工质宏观位能变化,s w 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构成空气。

(2)不饱和湿空气:是由干空气和过热水蒸气构成空气。

(3)将未饱和湿空气转变为饱和湿空气办法有两种:办法1:湿空气温度T 一定期,增长水蒸气分压力 )(s max v v T p p p ==, 办法2:保持水蒸气含量v p 不变,减少湿空气温度)(v s p T T =。

四 . 计算题1.解:(1)取空气为热力系统,对可逆定温过程1-2,由参数间互有关系得:.bar 961.151807.91212=⨯==v v p p 由抱负气体状态方程式得;kg/m 5838.05m/kg 7167.010807.9)300273(10287.031235311g 1===⨯+⨯⨯==v v p T R v定温过程:K 57321==T T (2)气体对外所作功及互换热量:kJ 4.5295ln )1677.02(10807.9ln51211T T =⨯⨯⨯⨯===V V V p Q W(3)过程中热力学能,焓,熵变化为:K /kJ 8923.0ln,0,012g 212121==∆=∆=∆---V V mR S H U 2.解:(1)取A ,B 物体及热机为孤立系统, 则有:0E B A iso =∆+∆+∆=∆S S S S , 其中:0E =∆S ,因而:⎰⎰=+=∆+∆=∆m 1m B 0d d B A iso T T T T T T mc TTc m S S S即: 0ln 0ln ln BA 2m B mA m ==+T T T T T mc T T mc ,或 1BA 2m =T T T ,因此 B A m T T T =(2)A 物体为有限热源,过程中放出热量1Q ,B 物体为有限冷源,过程中要吸取热量2Q ,并且:)(),(B m 2m A 1T T mc Q T T mc Q -=-=,热机为可逆热机时,由能量守恒:)2()()(m B A B m m 121T T T mc T T mc T T mc Q Q W -+=---=-=。

(3)两物体直接进行能量互换直至温度相等时,可列出能量守恒方程: )()(A 'm 'm 1T T mc T T mc -=- 因而: 2BA 'mT T T +=3.解:一方面计算比热容比:33.112.2544.33m,V m ,===C C p γ (1)对可逆绝热过程: 终温:K 270)21(K 340)(133.112112=⨯==--κV V T T 。

对外所作功:J7581K )270340()K mol /(J 12.25mol 101)()(321m ,V 21V =-⨯⋅⨯⨯=-=-=T T nC T T mc W熵变化量:0=∆S(2)气体向真空自由膨胀,有0=W ,又过程绝热,则0=Q ,因而由闭口系能量方程U W Q ∆+=,得0=∆U 。

即终温:K 34012==T T 熵变化量:K/kJ 77.52ln )K mol /(J 314.8mol 101lnln)lnln(31212g 12g 12=⨯⋅⨯⨯===+=∆V V nR V V mR V V R T T c m S V4.解:(1)办法1:运用克劳修斯积分式来判断循环与否可行,0K /kJ 585.0K303kJ800K 973kJ 00022211<-=-+=+=⎰T Q T Q TQδ因此此循环能实现,且为不可逆循环。

或办法2:运用孤立系统熵增原理来判断循环与否可行,孤立系统由高温热源,低温热源,热机及功源构成,因而:K /kJ 585.0K303kJ800K 973kJ 0002002211W R L H iso >=+-=+++=∆+∆+∆+∆=∆T Q T Q S S S S S 孤立系统熵是增长,因此此循环可以实现。

(2)若将此热机当作制冷机使用,使其逆行,显然不也许进行。

也可借助与上述办法任一种重新判断。

若使制冷机能从冷源吸热800 kJ ,假设至少耗功W min ,依照孤立系统熵增原理,0K303kJ800K973kJ 80000net2211W R L H iso =-++=+++=∆+∆+∆+∆=∆W T Q T Q S S S S S i解得:kJ 7691min =W 。

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