热力学答案(A卷)
化工热力学本科试卷A
泰山学院课程考试专用泰山学院材料与化学工程系2005级、2007级3+2化学工程与工艺专业本科2007～2008学年第一学期《化工热力学》试卷A（试卷共8页，答题时间120分钟）一、 判断题（每小题1分，共15 分。
请将答案填在下面的表格内）1、只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质都等于化学位。
2、对于确定的纯气体来说，其维里系数B 、C 、……只是温度的函数。
3、孤立体系的熵总是不变的。
4、当过程不可逆时，体系的作功能力较完全可逆的情况下有所下降。
5、二元液相部分互溶体系及其蒸汽的达到相平衡时，体系的自由度为2。
6、理想溶液中所有组分的活度系数均为1。
7、二元混合物的相图中泡点线表示的饱和汽相，露点线表示的是饱和液相。
8、二元组分形成恒沸物时，在恒沸点体系的相对挥发度等于1。
9、若化学平衡常数随着温度的升高而升高，则反应的标准焓变化0H ∆为负值。
10、纯物质的平衡汽化过程，其摩尔体积、焓及吉布斯函数的变化均大于零。
11、在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。
12、对于理想溶液的某一容量性质恒有0i i M M =。
13、能量不仅有数量的大小还有质量的高低，相同数量的电能和热能来说，电能的做功能力大于热能。
14、无论以Henry 定律为基准，还是以Lewis-Randall 规则为基准定义标准态逸度，混合物中组分i 的活度和逸度的值不变。
15、逸度与压力的单位是相同的。
二、填空题（1-5题每空1分，6-11题每空2分，共25分）1、在相同的初态下，节流膨胀的降温效果 （大于/小于）等熵膨胀的降温效果。
2、恒温恒压下，吉布斯-杜亥姆方程为 （以iM 表示）。
3、形成二元溶液时，当异种分子之间的作用力小于同种分子之间的作用力时，形成正偏差溶液，正偏差较大的溶液具有最 的沸点。
4、对于二元混合物来说一定温度下的泡点压力与露点压力 (相同/不同)的。
5、当过程的熵产生 时，过程为自发过程。
宁波大学考研真题931工程热力学初试试卷(A卷)硕士研究生专业课考试试题(2018年)
科目代码：931 总分值：150 科目名称：工程热力学一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、所谓真空是指（）。
A 表压力为零B 绝对压力为零C 绝对压力小于当地大气压力D 表压力等于当地大气压力2、下列说法中哪一种不表示热力学第一定律（）A 热可以变为功，功可以变为热，在转换中是有一定比例关系的；B 在孤立系统内能量总数保持不变；C 第一类永动机是造不成的；D 热机热效率不能大于1。
3、对于理想气体，下列参数中（）不是温度的单值函数。
A 内能B 焓C比热 D 熵4、某定量气体在热力过程中，q>0，Δu>0,且q<Δu,则该过程中气体（）。
A 放热膨胀B吸热膨胀C放热压缩D吸热压缩5、在密闭的房间内，启动一台打开的冰箱，经一段时间运行后室温（）。
A 降低B 升高C 不变D 不确定6、下列说法正确的是（）A 实际气体的熵是温度和压力的函数，理想气体的熵仅是温度的函数；B 理想气体的熵是状态参数，所以只要过程的热量相同，它们的熵变也相同；C 据熵的定义，绝热过程的熵变为零；D 据熵的定义，任何工质可逆绝热过程的熵变为零。
7、卡诺循环的热效率（）A 随高温热源温度升高而增大；B 随低温热源温度降低而增大；C 随高温热源温度升高、低温热源温度降低而增大；D 随环境温度降低而增大。
8、工质绝热节流后（）A 压力降低，温度不变，熵增加B 压力不变，温度不变，熵增加C 压力降低，温度不定，熵不变D 压力降低，温度不定，熵增加9、确定湿蒸汽状态的条件是（）A 压力与温度B 压力或温度C 压力与比容D温度或比容科目代码：931 总分值：150 科目名称：工程热力学10、过程的膨胀功可用图1中面积（）表示。
图1A 1-2-3-4-1；B 1-2-5-6-1；C 1-2-5-0-4-1；D 1-6-0-4-1+2-5-0-3-2二、简答题（本大题共10小题，每小题8分，共80分）1、对工质（理想气体）加热，温度一定升高吗？有没有可能降低？为什么？2、闭口系统经历了一个不可逆过程对外作功10 kJ，同时放出热量6 kJ，系统的熵变是大于零的，这种说法对吗？为什么？3、一绝热刚体容器，用隔板分成两个部分，左边贮有高压气体，右边为真空。
第一章 热力学第一、二定律试题及答案
第一章热力学第一定律一、选择题1．下述说法中,哪一种正确（）（A)热容C不是状态函数；（B)热容C与途径无关;(C）恒压热容C p不是状态函数；（D)恒容热容C V不是状态函数.2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是( ）（A）体系处于一定的状态，具有一定的内能；(B）对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值；（C）状态发生变化,内能也一定跟着变化；（D) 对应于一个内能值，可以有多个状态。
3．某高压容器中盛有可能的气体是O2，Ar，CO2, NH3中的一种，在298K时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，则容器中的气体（)（A) O2 (B）Ar (C）CO2（D) NH34．戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol-1，CO2（g）和H2O(l）标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol—1和—286 kJ·mol-1，则戊烷的标准摩尔生成焓为（）（A）2839 kJ·mol—1（B）—2839 kJ·mol-1(C) 171 kJ·mol-1（D）-171 kJ·mol—15．已知反应的标准摩尔反应焓为，下列说法中不正确的是( ）。
（A)。
是H2O（g）的标准摩尔生成焓（B)。
是H2O（g）的标准摩尔燃烧焓（C). 是负值（D)。
与反应的数值相等6．在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是（）(A) T ，P, n (B）U m, C p,C V(C）ΔH，ΔU，Δξ(D) V m，ΔH f,m(B）, ΔH c，m（B）7．实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( ）(A）Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 （B）Q=0 ΔH〈0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q〉0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT〈0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP〈0 ΔT≠08．已知反应H2(g）+ 1/2O2(g）→H2O（l)的热效应为ΔH，下面说法中不正确的是（）（A）ΔH是H2O(l)的生成热(B）ΔH是H2（g）的燃烧热(C) ΔH与反应的ΔU的数量不等（D）ΔH与ΔHθ数值相等9．为判断某气体能否液化，需考察在该条件下的（）（A) μJ-T> 0 (B) μJ-T〈0 （C）μJ-T = 0 （D）不必考虑μJ—T的数值10．某气体的状态方程为PV=RT+bP（b>0），1mol该气体经等温等压压缩后其内能变化为( ）（A）ΔU〉0 （B）ΔU <0 （C) ΔU =0 （D）该过程本身不能实现11．均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是( ）(A）（∂P/∂T)V<0 （B）(∂V/∂T)P〈0(C）（∂P/∂V)T〈0 （D) 不可能出现C V〉C P12．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是（)（A) T可逆〉T不可逆，V可逆> V不可逆, ΔH可逆〉ΔH不可逆（B) T可逆〈T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆〈ΔH不可逆(C) T可逆〈T不可逆，V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆（D) T可逆〈T不可逆，V可逆〈V不可逆, ΔH可逆〉ΔH不可逆13．1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:（1)等温可逆蒸发，(2)真空蒸发。
化热力学考试真题2答案
＝8.314×ln(5.0/0.1) ＋27.86×ln(298/800)＋4.27×10-3（ 298－ 800）＝ 32.52－29.66 ＝2.87(kJ· kmol-1.) （ 4 分） -1 Wid＝T0△S－△ H＝ 298× 2.87－（－15162.5）＝16017.8（kJ·kmol ） （ 3 分）
13、理想溶液中所有组分的活度系数为零。 （） ˆi i 。 14、理想气体有f=P，而理想溶液有 （对） 15、因为GE (或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上 i 与压力无关。 （错） 16、纯流体的汽液平衡准则为f v=f l。 17、对一个绝热不可逆过程，可以设计一个绝热可逆过程来计算其熵变化？（错）
答案、评分标准： 当汽相为理想气体，液相为非理想溶液时，EOS+γ 的汽液平衡准则为；
pyi pis xi i
N
则 yi pis xi i / p
（ 2 分）
而
p
py p x
i s i i i 1 i 1
N
i
（ 2 分）
(nG E / RT ) (0.458 n1 n 2 / n) 0.458 n 2 0.458 n1 n 2 ln 1 n1 n1 n n2 T , p , n2 T , p , n2
5、若状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。 （ 6、三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。 （ ） f P P 0 7、当 时， 。 （ ）
授 课 专业班级：
8、吉氏函数与逸度系数的关系是 GT , P G
ig
T , P 1 RT ln 。 （
大学热力学试题及答案
大学热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案：A2. 绝对零度是指：A. 温度的最低极限B. 物体内能为零的状态C. 物体分子运动停止的状态D. 物体分子运动速度为零的状态答案：A3. 在等压过程中，系统对外做功，内能的变化是：A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：B4. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. PV = nRT + aC. PV = nRT - aD. PV = nT答案：A5. 熵变是一个状态函数，这意味着：A. 熵变只与系统的初始和最终状态有关B. 熵变与过程的路径有关C. 熵变与时间有关D. 熵变与温度有关答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 根据热力学第二定律，_______不可能自发地从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
答案：热量2. 一个系统在绝热过程中，其熵值会_______。
答案：增加3. 热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，所有纯物质的_______趋于一个常数。
答案：熵4. 根据吉布斯自由能的定义，ΔG = ΔH - TΔS，其中ΔG表示_______。
答案：吉布斯自由能变化5. 在一个封闭系统中，如果系统对外做功且吸收热量，则其内能_______。
答案：增加三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热力学第二定律的开尔文表述。
答案：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
2. 什么是卡诺循环？请简述其效率的计算公式。
答案：卡诺循环是一种理想化的热机循环，由两个等温过程和两个绝热过程组成。
其效率η由公式η = 1 - (Tc/Th)计算，其中Tc是冷源温度，Th是热源温度，且温度以绝对温度（开尔文）表示。
3. 什么是热力学第三定律？它在实际应用中有何意义？答案：热力学第三定律指出，在绝对零度下，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。
工程热力学试卷及答案
工程热力学试卷及答案【篇一：工程热力学1期末试题+答案】txt>一、简答题（共30分）1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。
有人判断循环1-2-3-a-1的热效率高于循环1-b-3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分）2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 k，低温热源温度为300 k，循环的热效率?t。
现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率?t与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？（10分）图13、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。
”请据热力学基本定律出发评估这种观点。
（10分）二、计算题（共70分）1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kpa、温度20℃，喷嘴内径为0.002m时，射出水流温度20℃，压力100kpa，流速1000m/s，已知在200kpa、20℃时，v?0.001002m3/kg，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。
（10分）图2若膨胀过程持续到5（p5 = p1），画出循环t-s图，并分析循环热效率提高还是下降。
（10+5+5分）4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。
若空气作理想气体，比热容取定值, 气体常数rg=287j/(kg?k)；cp=1005j/(kg?k)。
试计算（1）压气机的绝热效率；（2）压缩过程的熵变和作功能力损失（t0 = 20℃）（10+5分）。
5、利用水蒸气取暖，进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100℃，x?0.85，流出时为饱和水，散热器内近似压力不变。
若为维持室内温度恒定为20℃需供热72000kj/h。
求：（1）水蒸气的流量(kg/s)；（2）以散热器为系统，求过程的熵变、熵流、熵产及?损失，环境大气温度为0℃（7+8分）。
工程热力学及传热学期末试题A
工程热力学及传热学试题一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案）（本大题共20小题，每小题1.5分，总计30分）1.热力学一般规定，系统从外界吸热为，外界对系统做功为。
（）A．正／负B．负／负C．正／正D．负／正2.工质热力学能中的哪个是比体积的函数。
（）A．平动动能B．转动动能C．振动动能D．内势能3.热力学平衡态是指系统同时处于平衡和平衡。
（）A．质量／压力B．温度／质量C．压力／质量D．温度／压力4.工质经过一个循环，又回到初态，其热力学能。
（）A．增加B．减少C．不变D．变化不定5.下列参数哪一个不是状态参数。
（）A．绝对压力B．表压力C．比容D．内能6.如闭口系统处于热力学平衡状态，则内部工质的。
（）A．压力到处均匀一致B．温度到处均匀一致C．压力和温度到处都均匀一致D．比容到处均匀一致7.在刚性容器中，一定质量的空气被300 0C的热源从100 0C加热到300 0C，此过程是。
（）A．可逆的B．不可逆的C．定容可逆的D．等压不可逆的8.功状态参数，温度状态参数。
（）A．是／不是B．不是／是C．是／是D．不是／不是9.dq=du+dw的适用范围是。
（）A．理想工质、可逆过程B．任意工质、可逆过程C．理想工质、任意过程D．任意工质、任意过程10.理想气体等温过程中吸入的热量对外做的功量。
（）A．大于B．等于 C ．小于D．无法确定11.气体的定容比热较定压比热。
（）A．大一些B．大很多C．小D．相等12.行驶中的汽车刹车时，汽车的动能通过摩擦转化为热能，使轮胎和地面的温度升高；但地面和轮胎的温度升高，却不能使汽车运动起来。
这说明能量的转换。
（）A．有一定的限度B．有方向性C．热能不可以转化为机械能D．机械能不可以转化为热能13.工质经卡诺循环后又回到初始状态，其内能。
（）A．增加B．减少C．不变D．增加或减少14.在理想气体的状态方程pv=RT中，只与气体的种类有关。
（）A．p B．v C．R D．T15.气体的流速为亚音速，为使气体的流速继续降低可使用。
2006-2007年度热力学与统计物理标准答案(A)
∂T ∂p
−
S
∂T ∂p
>0
H
(1分) (1分)
=
S
∂T ∂p
+
H
∂T ∂H
p
∂H ∂p
(2分)
S
∂T ∂p
=
H
∂T ∂H
p
∂H ∂p
(1分)共 8 页 第 3 页
2006-2007年度 《热力学与统计物理》 标准答案（A）
所以， 有： ∂H ∂p 又根据定压热容量的定义， 有： Cp = 所以， 有： ∂T ∂p −
考虑任意方向， 则在体积 V 内， 动量大小处在 p 到 p + dp 内的粒子数为： dNp = 4πN (2πmkT ) 由于动量与速度之间的关系： p = mv, px = mvx , py = mvy , pz = mvz 所以， 有： dp = mdv, dpx = mdvx , dpy = mdvy , dpz = mdvz 所以由 (7) 可得， 在体积 V 内， 速度处在 vx 到 vx + dvx 、 vy 到 vy + dvy 、 vz 到 vz + dvz 内的粒 子数为： dNv = N (2πmkT ) =N m 2πkT
V
∂S ∂V ∂S ∂V
dV − pdV
T
dT + T
V
− p dV
T
(4) (1分)
比较 (4) 和 (1) 中 dV 的系数， 有： ∂U ∂V =T
T
∂S ∂V
−p
T
(5) (1分)
又由 Maxwell 关系， 有： ∂S ∂V 所以， (5) 可以改写为： ∂U ∂V 上式即为能态方程。 =T
工程热力学思考题及答案(A4)
工程热力学思考题及答案第 一 章 基本概念与定义1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？答：不一定。
稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。
2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？答：这种说法是不对的。
工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。
但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。
3.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：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。
稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是他们的本质区别。
平衡状态并非稳定状态之必要条件。
物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。
平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。
4.倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式e b p p p += )(b p p >，v b p p p -= )(b p p <中，当地大气压是否必定是环境大气压？ 答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。
当地大气压不一定是环境大气压。
环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。
5.温度计测温的基本原理是什么？答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。
6.经验温标的缺点是什么？为什么？答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。
由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。
7.促使系统状态变化的原因是什么？ 答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变。
第八章 热力学作业(答案)
第八章 热力学基础一、选择题［ A ］1.（基础训练4）一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A →D 绝热过程，其中吸热量最多的过程(A)是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
【提示】功即过程曲线下的面积，由图可知AD AC AB A A A >>； 根据热力学第一定律：E A Q ∆+= AD 绝热过程：0=Q ； AC 等温过程：AC A Q =；AB 等压过程：AB AB E A Q ∆+=，且0>∆AB E［ B ］2.（基础训练6）如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p 0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是(A) p 0． (B) p 0 / 2． (C) 2γp 0． (D) p 0 / 2γ． 【提示】该过程是绝热自由膨胀：Q=0，A=0；根据热力学第一定律Q A E =+∆得 0E ∆=，∴0T T =；根据状态方程pV RT ν=得00p V pV =；已知02V V =，∴0/2p p =.［ D ］3.（基础训练10）一定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为E ∆，熵增量为S ∆，则应有 (A) 0......0=∆<∆S E (B) 0......0>∆<∆S E ． (C) 0......0=∆=∆S E ． (D) 0......0>∆=∆S E【提示】由上题分析知：0=∆E ；而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过程，故熵增加。
［ D ］4.（自测提高1）质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加1倍．那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大，等压过程中最小． (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小． (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小．(D) 等压过程中最大，等温过程中最小． 【提示】如图。
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1 江苏科技大学 09年《工程热力学》期末考试试题答案与评分标准 （a） 一、判断正误：（10小题，每题2分，共20分） 1. 错 2. 错 3. 错 4. 错 5. 错 6. 对 7. 对 8. 错 9. 错 10. 错
三、简答理解题：（4小题，每题5分，共20分） 1.可逆过程是否一定要回到工质原状态?保证热力过程可逆需要哪两个重要条件?(4分)
答：可逆过程并非一定要回到原状态。保证热力过程可逆需满足：（1）消除了热力学不平衡
势差；（2）忽略摩阻效应
2. 试阐述热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述?(4分) 答：开尔文描述：热不能自发地、不负代价地从低温物体传至高温物体 克劳修斯表述：不可能制造出从单一热源吸热，使之完全转变为功而不留下其他任何变化的热力发动机。
3. 工程热力学主要的研究内容是什么?(4分) 答：工程热力学包含三部分内容：工质的热力性质，热力过程，热力循环。热能向机械能的转化所需满足热力学第二定律
4. 简谈你对技术功概念的理解?(4分) 答：技术功只能针对开口系统，在开口系统下，工质通过热力状态的变化对外输出技术功。技术功一般包含三项：轴功，进出口动能差，进出口势能差。
5.试在T-s图上表示简单蒸汽动力循环（朗肯循环）,并指出热力过程所对应的设备。
答： T 2
s 朗肯循环主要设备包括：锅炉，汽轮机，冷凝器，水泵
6.你对实际气体的热力性质和热力过程有了哪些认识? 实际气体与理想气体有哪些区别? (可以从实际气体的内能变化、焓变化、定压加热过程、定温压缩过程等角度阐述)(5分)
答：实际气体不能再用理想气体状态方程描述，需考虑分子本身的体积以及相互作用力。与理想气体相比，实际气体的内能和焓变化不再只与温度有关。在定压加热过程中，实际工质会发生从液态到湿蒸汽态再到过热气体的相变；在定温压缩过程中，当实际气体温度高于临界温度时，无论加多大的压力，都不可能使工质液化，而低于临界温度下，实际气体会随着压强的增大，从气相变为液相。
三、做图题：（2小题，每题5分，共10分）：
1.试在p-v图, T-s图上表示布雷顿循环, 并指出其主要热力过程 3
主要热力过程包括：1-2 定熵压缩过程 2-3 定压吸热过程 3-4 定熵膨胀过程 4-5 定压放热过程
2. 试在p-v图,T-s图上表示卡诺循环, 并指出其主要热力过程
主要热力过程包括：1-2 定温吸热过程 2-3 定熵膨胀过程 3-4定熵压缩过程 4-5定温放热过程
四. 简单计算证明题（5小题，每题5分，共25分） 1. 试用孤立系统熵增原理证明二热源热机的效率小于等于1－ (T1/T2) (高温热源温度为T2,低温热源温度为T1）
pv123
4
T
s123
4 4 解: 由孤立系统熵增原理 系统的总熵是：
------------2分 工质经过循环后，从热源A吸收热量Q1, 向低温环境热源放热Q2, 工质本身确回到了原状态,因而(1)式化为:
------------2分 由于Q1=W+ Q2 即可由(2)式推得：
ABTTQW11 ------------1分
2.压力表测得储气罐中氧气的表压为3 MPa, 温度为20℃, 储气罐体积为1 m3, 问:(1)氧气的气体常数是多少?(2)储气罐内的氧气质量是多少？（已知氧气的摩尔质量M=32×10-3kg/mol, 通用气体常数为RM=8.314J/(mol·K)）
Q1 W
TA
TB Q2
BABATQSTQ
SSSS2
工质工质
（1）
021BABATQTQSSSS工质总
（2） 5
解：氧气的分子量为32g/mol, 其气体常数为： )/(258032.0314.8KkgJMRRMg 罐中氧气的质量为： kgTRpVmg41293258110315
3. 1kg空气从p1=1 MPa, T1=900K, 定熵绝热膨胀到p1=0.1MPa, 设比容为定值,绝热指数为1.4,定压比热cp=1.004(kJ/kg·K),气体常数Rg=0.287kJ/(kg·K),试求: (1)膨胀终态温度是多少? (2)如果此过程发生在封闭气缸中,容积变化功是多少?;(3) 如果此过程发生在开口系统中,技术功是多少? 解：(1)由理想气体定熵过程方程
kkppTT11212)()(
KppTTkk466)11.0(900)(4.14.011212
(2)容积变化功为：
kgkJTTcuuwv/310)466900(717.0)(2121
(3)技术功为： kgkJTTchhwp/435)466900(004.1)(2121
4. 某蒸汽动力厂锅炉以40T/h蒸汽供入汽轮机, 进口焓为3441 kJ/kg,出口焓为 6
2248 kJ/kg,汽轮机对环境散热量为6.81×105 kJ/h,进口处蒸汽速度为70m/s, 出口处蒸汽速度为140m/s , 试求汽轮机功率?
解：先根据已知条件求得质量流量 skgm/11.11360040000 由稳定流动开口系统能量方程：
s
sWWcczzghhmQ)70140(5.00)34412248(11.1136001081.6))(21)()((22521221212
汽轮机功率为： kWWs12983
5.已测得喷管某一截面的压力为0.5MPa, 温度为800K,流速为600m/s, 若空气按理想气体定压比热容计,试求滞止温度和滞止压强。空气的比热容)/(005.1KkgkJcp，k=1.4，)/(287.0KkgkJRg 解：滞止温度为：
KcVTTVhhp97810062600800222210210
滞止压强为： MPaTTppppTTkkkk529.0)800978(5.0)()()(4.14,01101010110 7
四.计算题：（40分） 1. 某热机工作于KT8001和KT2852两个热源之间，吸热量kgkJq/6001，环境温度为285K， 若高温热源传热存在50K温差，试求这时循环作功量、孤立系熵增和作功能力损失。（10分）
利用其它方法，只要计算结果正确，方法合理，可得全分。
解：建立如图的模型，由于是理想热机。 孤立系熵增只能由高温热源传热存在50K温差而产生：
)/(05.08006007506008007501'1KkgkJqqs高差 ------------2分
孤立系熵增即为上述大小 )/(75.080060080011KkgkJqs ------------2分
所以循环作功量： )/(372)7502851(600kgkJw------------3分
作功能力损失：
w q1
800 K
750 K q1’
q2
285 K 8
)/(25.1405.02850KkgkJsTiso------------3分
2. 空气等熵流经一缩放喷管，进口截面上的压力和温度分别是0.58Mpa、440K，出口截面上的压力MPap14.02。已知喷管进口截面面积为2.6×10-3m2，空气的质量流量为1.5kg/s，试求喷管喉部面积及出口截面的面积和出口流速。空气的比热容)/(005.1KkgkJcp，k=1.4，)/(287.0KkgkJRg。（10分） 解：（共10分） 利用其它方法，只要计算结果正确，方法合理，可得全分。
根据题意知道，进口参数为MPap58.01，KT4401。出口截面上的压力MPap14.02。喷管进口截面A1面积2.6×10-3m2，空气的质量流量Q为1.5kg/s。
)/(61.1251,11,1smcvcAqff
)/(2177.01058.044028736111kgmpTRvg KccTTpf9.44721,210 MpaTTppkk617.0)(11010
--------------------------3分 528.0)12(10k
k
ccrkp
p
)(32579.0617.0528.0528.00MPappcr )(2.373)528.0(9.447)(4.114.1100KppTTkkcrcr
)/(32876.01032579.02.37328736kgmpTRvcrcrgcr )/(2.3872.3732874.1,smTkRccrgcrf