工程热力学基础简答题
热工基础简答题汇总
热工基础简答题汇总1 在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。
系统以外的物体称为外界或环境。
系统与外界之间的分界面称为边界。
2 孤立系统：与外界既无能量（功、热量）交换又无物质交换的系统。
3 平衡状态;系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。
系统内部不存在热量传递，即各处的温度均匀一致的状态称为热平衡状态。
4 工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。
5 热力学第零定律：如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。
6 表示状态参数之间关系的方程式称为状态方程式（P V T）。
7 如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。
8 不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。
9 单位质量工质的热力学能。
比热力学能是状态参数。
10 在工程热力学中，将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及轴功三项之和称为技术功，用Wt 表示。
11 理想气体:理想气体分子的体积忽略不计；理想气体分子之间无作用力；理想气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。
12 物体温度升高1K（或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容。
13 自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的过程。
自发而不可逆过程：要想使自发过程逆向进行，就必须付出某种代价，或者说给外界留下某种变化。
14 热力学第二定律的表述：克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。
普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其它影响。
15 孤立系统熵增原理说明，一切实际过程都一定朝着使孤立系统的熵增大的方向进行，任何使孤立系统的熵减小的过程都是不能发生的。
工程热力学复习题及答案
工程热力学复习题及答案1. 什么是工程热力学？请简述其研究内容。
2. 描述热力学第一定律的数学表达式，并解释其物理意义。
3. 热力学第二定律有哪些表述方式？请至少列举两种。
4. 什么是熵？熵增加原理在热力学过程中有何意义？5. 简述理想气体状态方程，并说明其适用条件。
6. 描述卡诺循环的四个步骤，并解释其效率与哪些因素有关。
7. 什么是绝热过程？请给出绝热过程的数学表达式。
8. 说明在热力学中，如何定义和计算一个系统的内能。
9. 描述在等温过程中，理想气体的体积变化与压力变化的关系。
10. 什么是热机效率？请给出其计算公式。
11. 解释为什么在实际热机中，效率总是低于卡诺效率。
12. 什么是热力学温标？它与摄氏温标有何不同？13. 描述在绝热压缩过程中，理想气体的温度变化规律。
14. 什么是临界点？请说明其在实际应用中的意义。
15. 简述在热力学中，如何确定一个系统的相态。
16. 描述湿空气的焓如何计算，并解释其在空调系统中的作用。
17. 什么是热交换器？请说明其在工业中的应用。
18. 简述在热力学中，如何使用麦克斯韦关系来求解未知热力学性质。
19. 描述在多组分系统中，化学势的概念及其重要性。
20. 什么是热力学稳定性？请解释其在化学反应中的应用。
答案：1. 工程热力学是研究能量转换和传递规律的学科，主要研究热能与机械能之间的转换。
2. 热力学第一定律的数学表达式为 \(\Delta U = Q - W\)，其中\(\Delta U\) 是内能变化，\(Q\) 是系统吸收的热量，\(W\) 是系统对外做的功。
3. 热力学第二定律的两种表述方式：克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他效果；开尔文表述指出不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
4. 熵是系统无序度的度量，熵增加原理表明，在孤立系统中，自发过程总是朝着熵增加的方向进行。
工程热力学部分简答题
1．均匀系统和单相系统的区别？答：如果热力系统内部个部分化学成分和物理性质都均匀一致，则该系统成为均匀系统。
如果热力系统由单相物质组成，则该系统称为单相系统。
可见，均匀系统一定是单相系统，反之则不然。
2．试说明稳定、平衡和均匀的区别与联系？答：稳定状态是指状态参数不随时间变化，但这种不变可能是靠外界影响来维持的。
平衡状态是指不受外界影响时状态参数不随时间变化。
均匀状态是指不受外界影响时不但状态参数不随时间变化，而且状态参数不随空间变化。
均匀→平衡→稳定3．实现可逆过程的充分条件。
答：（1）过程是准静态过程，即过程所涉及的有相互作用的各物体之间的不平衡势差为无限小。
（2）过程中不纯在耗散效应，即不存在用于摩擦、非弹性变形、电流流经电阻等使功不可逆地转变为热的现象。
4．膨胀功、流动功、技术功、轴功有何区别与联系。
答：气体膨胀时对外界所做的功称为膨胀功。
流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。
技术功是膨胀功与流动功的差值。
系统通过机械轴与外界所传递的机械功称为轴功。
5．焓的物理意义是什么，静止工质是否也有焓这个参数？答：焓的物理意义为，当1kg 工质流进系统时，带进系统与热力状态有关的能量有内能u 和流动功pv ，而焓正是这两种能量的总和。
因此焓可以理解为工质流动时与外界传递的与其热力状态有关的总能量。
但当工质不流动时，pv 不再是流动功，但焓作为状态参数仍然存在。
6．机械能向热能的转变过程、传热过程、气体自由膨胀过程、混合过程、燃烧反应过程都是自发的、不可逆的。
热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不可能自动地、无偿地从低温物体传至高温物体。
7．循环热效率公式121q q q -=η和121T T T -=η是否完全相同？答：前者用于任何热机，后者只用于可逆热机。
8．若系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态，两个过程的熵变相同吗？答：对系统来说，熵是状态参数，只要始态和终态相同，过程的熵变就相等。
工程热力学简答题
*越多表示态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个大，为什么？
*5.系统经一任意过程，有人认为可以根据初终态的熵的变化判断该过程是否为可逆过程，你认为如何？
6.从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优势。
简答题
***1.根据卡诺定律可知，工作在相同温限间的卡诺循环效率最大，为什么在实际的蒸汽动力装置中不采用卡诺循环，而是以朗肯循环为基础？P316
原因：
（1）在压缩机中绝热压缩过程中工质为水和蒸汽的混合物，压缩机工作 不稳定；
（2）等温压缩后的工质的比体积比水大得多，需要体积巨大的压缩机；
*9.写出气体在喷管中稳定流动的连续性方程，并分析当渐缩喷管的背压从大于临界压力逐渐下降时，流经渐缩喷管的气体流量将如何变化？
dA/A+dcf/cf-dv/v=0 背压降低，出口截面的压力下降，流量逐渐增大，直到背压等于临界压力时，出口截面的压力成为定值。流量也保持不变。
10.空气流的初压为2.5MPa，初温为350℃，初动能忽略不计，喷管背压为1.3MPa，为获得最大出口流速，应选择什么形式的喷管，为什么？
（3）循环限于饱和区，上限温度受制于临界温度，热效率低。
*2.简述多级压缩、级间冷却的优点，如何确定最佳中间压力？
优点：各级增压比低，容积效率高。使各级增压比相同则为最佳中间压力。
3.什么是湿空气的露点温度？干球温度及露点温度哪个大？为什么？
露点温度：在一定的大气压下，湿空气的饱和温度。干球温度大，因为湿纱布中的水分气化会使温度下降。
工程热力学简答题汇总
1热力系统：被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。
开口系统：热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换。
闭口系统：热力系统和外界只有能量交换而无物质交换。
孤立系统：热力系统和外界即无能量交换又无物质交换。
2平衡状态：一个热力系统如果在受外界影响的条件下系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态叫平衡状态。
准平衡过程：若过程进行的相对缓慢，工质在被平衡破坏后自动回复平衡的时间，即所谓弛豫时间又很短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致显著偏离平衡状态，那么这样的过程就叫做准平衡过程。
可逆过程：当完成了某一过程之后，如果有可能使工质沿相同的路径逆行而回复到原来状态，并且相互作用中所涉及到的外界亦回复到原来状态而不留下任何改变。
3汽化潜热：即温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量。
4比热的定义和单位：1kg物质温度升高1k所需热量称为质量热容，又称比热容，单位为J/(kg·K)，用c表示，其定义式为c=δq/dT或c=δq/dt。
5湿空气的露点：露点是在一定的pv下（指不与水或湿物料相接触的情况），未饱和湿空气冷却达到饱和湿空气，即将结出露珠时的温度，可用湿度计或露点仪测量，测的td相当于测定了pv。
6平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。
7卡诺定理：定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪一种工质也无关。
定理二：在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
推论一：在两个热源间工作的一切可逆循环，他们的热效率都相同，与工质的性质无关，只决定于热源和冷源的温度，热效率都可以表示为ηc=1—T2/T1推论二：温度界限相同，但具有两个以上热源的可逆循环，其热效率低于卡诺循环推论三：不可逆循环的热效率必定小于同样条件下的可逆循环8气体在喷管中流动，欲加速处于超音速区域的气流，应采取什么形式的喷管，为什么：因为Ma>1超声速流动，加速dA>0气流截面扩张，喷管截面形状与气流截面形状相符合，才能保证气流在喷管中充分膨胀，达到理想加速度过程，采用渐扩喷管。
工程热力学简答题汇总
1热力系统：被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。
开口系统：热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换。
闭口系统：热力系统和外界只有能量交换而无物质交换。
孤立系统：热力系统和外界即无能量交换又无物质交换。
2平衡状态：一个热力系统如果在受外界影响的条件下系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态叫平衡状态。
准平衡过程：若过程进行的相对缓慢，工质在被平衡破坏后自动回复平衡的时间，即所谓弛豫时间又很短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致显著偏离平衡状态，那么这样的过程就叫做准平衡过程。
可逆过程：当完成了某一过程之后，如果有可能使工质沿相同的路径逆行而回复到原来状态，并且相互作用中所涉及到的外界亦回复到原来状态而不留下任何改变。
3汽化潜热：即温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量。
4比热的定义和单位：1kg物质温度升高1k所需热量称为质量热容，又称比热容，单位为J/(kg·K)，用c表示，其定义式为c=δq/dT或c=δq/dt。
5湿空气的露点：露点是在一定的pv下（指不与水或湿物料相接触的情况），未饱和湿空气冷却达到饱和湿空气，即将结出露珠时的温度，可用湿度计或露点仪测量，测的td相当于测定了pv。
6平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。
7卡诺定理：定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪一种工质也无关。
定理二：在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
推论一：在两个热源间工作的一切可逆循环，他们的热效率都相同，与工质的性质无关，只决定于热源和冷源的温度，热效率都可以表示为ηc=1—T2/T1推论二：温度界限相同，但具有两个以上热源的可逆循环，其热效率低于卡诺循环推论三：不可逆循环的热效率必定小于同样条件下的可逆循环8气体在喷管中流动，欲加速处于超音速区域的气流，应采取什么形式的喷管，为什么：因为Ma>1超声速流动，加速dA>0气流截面扩张，喷管截面形状与气流截面形状相符合，才能保证气流在喷管中充分膨胀，达到理想加速度过程，采用渐扩喷管。
工程热力学考试和答案
工程热力学考试和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q + WD. ΔS = Q/T + W/T答案：A2. 理想气体的内能仅与下列哪个因素有关？A. 体积B. 压力C. 温度D. 质量答案：C3. 在绝热过程中，下列哪项是恒定的？A. 焓B. 熵C. 内能D. 温度答案：B4. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质B. 循环类型C. 热源温度D. 热汇温度答案：C5. 理想气体的比热容在下列哪种情况下是恒定的？A. 等压过程B. 等容过程C. 绝热过程D. 等熵过程答案：D6. 根据热力学第二定律，下列哪项是正确的？A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体B. 熵总是减少的C. 热机的效率可以超过100%D. 任何过程都是可逆的答案：A7. 理想气体的绝热指数γ与下列哪个比值有关？A. Cp/CvC. R/CvD. R/Cp答案：A8. 理想气体的节流过程是：A. 等温过程B. 等压过程C. 等熵过程D. 等容过程答案：C9. 理想气体的混合过程中，下列哪项是守恒的？A. 内能B. 焓C. 熵答案：D10. 根据热力学第三定律，下列哪项是正确的？A. 绝对零度是可以达到的B. 绝对零度时，所有完美晶体的熵为零C. 绝对零度时，所有物质的内能为零D. 绝对零度时，所有物质的熵为零答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 理想气体的比热容Cp和Cv之间的关系为：Cp = Cv + _______。
答案：R12. 理想气体的绝热指数γ定义为：γ = _______ / Cv。
答案：Cp13. 卡诺循环的效率η_Carnot = 1 - T_Cold / _______。
答案：T_Hot14. 理想气体的熵变ΔS可以通过公式ΔS = _______ / T计算。
答案：Q_Rev15. 理想气体的节流过程是 _______ 过程。
工程热力学复习题
（×）
17. 可逆绝热过程即等熵过程；反之，等熵过程必为可逆绝热过
程。（ √ ）
18. 沸腾状态的水总是烫手的。
（×）
19. 容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改
变。 （ × ）
20. 水蒸气在定温过程前后温度不变，则其热力学能也不变。
（×）
21. 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
（×）
42. 湿空气的相对湿度全愈大，其中水蒸气分压力也愈大。
（√）
43. 未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。
（√）
44. 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。
（ ×）
45. 用压力表可以直接读出绝对压力值。
（×）
46. 封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。
（×）
47. 理想气体的、值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度
37. 当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； （
×）
38. 理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定
了。（ × ）
39. 孤立系的热力状态不能发生变化。
（
×）
40. 活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容
积效率。（ √ ）
41. 湿空气的相对湿度盐越大，空气中水蒸气的含量就越大。
50kPa，此时，该工质的测量应选用
（填真空
计或压力表）测压计。
7. 热力系Байду номын сангаас不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持
不变，这种状态称为( 平衡状态 ) ( 平衡状态还是
稳定状态 )
8. 实现可逆过程的条件是：
。
9. 一稳定流动开口系，从外界吸收热量 500J ，开口系进出口
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工程热力学基础简答题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
1、什么是叶轮式压气机的绝热效率？
答：
2、压缩因子的物理意义是什么？
它反映了实际气体与理想气体的偏离
程度，也反映了气体压缩性的大小，Z>1表示实际气体较理想气体难压缩，Z<1表示实际气体较理想气体易压缩。
3、准平衡过程和可逆过程的区别是什么？
答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
4、什么是卡诺循环？如何求其效率？
答：卡诺循环包括四个步骤：等温吸热，绝热膨胀，等温放热，绝热压缩。
5、余隙容积对单级活塞式压气机的影响？
答：余隙容积的存在会造成进气容积减少，所需功减少。
余隙容积过大会使压缩机的生产能力和效率急剧下降，余隙容积过小会增加活塞与气缸端盖相碰撞的危险性
6、稳定流动工质焓火用的定义是如何表达的？
答：定义：稳定物流从任意给定状态经开口系统以可逆方式变化到环境状态，并只与环境交换热量时所能做的最大有用
功。
7、写出任意一个热力学第二定律的数学表达式、
答：
8、理想气体经绝热节流后，其温度、压力、热力学能、焓、熵如何变化？
答：温度降低，压力降低，热力学能减小、焓不变、熵增加。
9、冬季室内采用热泵供暖，若室内温度保持在20度，室外温度为-10度时，热泵的供暖系数理论上最高可达到多少？
答：
10、对于简单可压缩系统，实现平衡状态的条件是什么？热力学常用的基本状态参数有哪些？
答：热平衡、力平衡、相平衡；P、V、T
11、简述两级压缩中间冷却压气机中，中间冷却的作用是什么？如何计算最佳中间压力？
答：减少高压缸耗功，利于压气机安全运行，提高容积效率，
降低终了温度；中间压力：
12、混合理想气体的分体积定律是什么？写出分体积定律
的数学表达式。
答：混合气体的总体积等于各组分气体的分体积之和；
13、气体在喷管中定熵流动时，进口与出口截面的定熵滞止参数是否相同？如果流动不可逆的，又如何？
答：气体定熵流动过程中，任一截面的定熵滞止参数均相同；流动不可逆时，不相同。
14、用喷水的方式冷却湿空气，其露点温度如何变化？在
h-d图中表示该过程。
答：露点温度降低。
（我自己答得）
15、画出蒸汽压缩制冷循环的T-s图，指出进行各热力过程的设备名称，并写出制冷系数的表达式（已知各状态点的比）。
答：
1-2压缩机中的可逆绝热过程2-3冷凝器3-4节流阀4-1
蒸发器；制冷系数
16、什么是实际气体的压缩因子？
部分气体Z=pV/nRT的值
17、铁棒一端侵入冰水混合物中，另一端侵入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，此时铁棒是否处于平衡状态？为什么？
答：铁棒不处于平衡状态，铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端侵入沸水中，这受到了外界的影响，铁棒各点温度保持恒定，是稳定，但是有势差，不是平衡。
18、对空气边压缩边进行冷却，空气的放热量是1KJ，对空气的压缩功为6KJ，则此过程中空气的温度是升高，还是降低？为什么？
答：：由热力学第一定律：
；又因为空气可视为理想气体，U=f(T)，,即空气的温度在升高。