工程热力学复习题

时间:2024.4.20

一、判断

(1)经不可逆循环,系统与外界均无法完全恢复原态。
(2)工质经任何一种循环,其熵变为零。
(3)在T-S图上,理想气体的定压线比定容线陡。
(4)水蒸气绝热膨胀过程中的技术功
(5)热力系统绝热过程中系统熵变大于等于零。

(6)因等温过程,所以水蒸气在湿蒸汽内内进行的过程其,其中为饱和温度,为过程的熵变。
(7)水蒸气不可逆绝热膨胀熵增大,水蒸气不可逆绝热压缩熵减小。
(8)工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动,系统的熵增大。
(9)可逆循环的热效率可以用 表示,其中,是循环平均放热温度,,是循环平均吸热温度。
(10)蒸汽动力装置热效率很少超过40%,这表明由冷凝器中冷却水带走的热量太多,应该努力提高冷凝器的性能,使Q2趋向于零。

(11)在朗肯循环基础上实行再热一定可提高循环热效率。
(12)蒸汽抽汽回热循环抽汽级数越多,循环热效率越大。
(13)蒸汽抽汽回热循环较之相同条件下的朗肯循环热效率高,所以回热器内不应存在可用能损失。
(14)迈耶公式Cp-Cv=Rg仅对理想气体适用()
(15)对任何热力系而言,熵增加的过程必为不可逆过程()
(16)可逆循环与不可逆循环的工质熵变都等于零()
(17)循环的净功总等于循环的净热量()

(18)沸腾状态的水总是烫手的。()
(19)水蒸气在定温过程前后温度不变,则其热力学能也不变。()
(20)实际气体绝热自由膨胀后其热力学能不变。()
(21)公式dhCpdT 仅适用于理想气体的任何可逆过程。()
(22)稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。()

(23)绝热过程一定是定熵过程。()

(14)对于一渐扩型管道,当进口流速为亚音速时,可使气流压力升高。()
(25)提高初温和降低级态压力均可以提高朗肯循环的热效率。()
(25)理想气体的绝热等温膨胀是可行的过程。()

(26)因为不可逆过程不可能在T-S图上表示,所以也不能计算过程的熵变量。
(27)用压力表可以直接测出绝对压力值。
(28)封闭系统中发生放热过程,系统熵必减少。
(29)理想气体cp,cv值与气体的温度有关,则它们的差值也与温度有关。
(30)湿空气的相对湿度愈大,其中水蒸气分压力也愈大。

二选择题

1.若已知工质的表压力Pg=0.07MPa,环境压力Pa=0.1MPa。则工质的绝对压力为(     )。 A.0.03MPa     B.0.17MPa   C.0.07MPa        D.0.1MPa

2.简单可压缩热力系的准平衡过程中,若工质的压力降低,则(     )。

  A.技术功为正                B.技术功为负

  C.体积功为正                D.体积功为负

3.理想气体可逆定温过程中(     )。

  A.q=0                 B.Δh=0

  C.Wt=0                D.W=0

4.工质经历一个不可逆循环后,其熵的变化量ΔS(     )。

  A.ΔS>0                B.ΔS=0

  C.ΔS<0                D.ΔS≥0

5.饱和蒸汽经历绝热节流以后,变成(     )。

  A.湿饱和蒸汽                B.饱和水

  C.过热蒸汽                  D.未饱和水

6.若再热压力选择适当,则朗肯循环采用再热后(     )。

  A.汽耗率上升,热耗率下降

  B.汽耗率下降,热耗率上升

  C.汽耗率与热耗率都上升

  D.汽耗率与热耗率都下降

7.活塞式压气机的余隙容积比是指余隙容积与(     )之比。

  A.滞胀容积                B.有效容积

  C.活塞排量                D.气缸总容积

8.1m3湿空气中所含水蒸汽的质量称为湿空气的(     )。

  A.含湿量                B.比湿度

  C.相对湿度              D.绝对湿度

9 湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________

(A)△U = 0              (B)△U >0

(C)△U<0              (D)△U<0或△U >0

10.闭口系统功的计算式W = U1-U2_________

(A)    适用于可逆与不可逆的绝热过程。

(B)    只适用于绝热自由膨胀过程。

(C)    只适用于理想气体的绝热过程。

(D)    只适用于可逆绝热过程。

11.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。

12.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

13.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。

14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

15.(      )过程是可逆过程。

(A).可以从终态回复到初态的          (B).没有摩擦的

(C).没有摩擦的准静态过程            (D).没有温差的

三、填空
(1)工程热力学是研究()能与()能相互转换规律的一门学科。
(2)理想气体的热力学能、焓、比定压热容,比定容热容仅仅是()的单值函数
(3)理想气体的熵是()和()的函数。
(4)初、终态相同的可逆过程与不可逆过程的熵变必然()
(5)马赫数是()与()之比。
(6)不等温的传热过程必有熵()。
(7)绝热节流的()效应称为焦尔-汤姆逊效应。
(8)Ma=l的流动称为()流动。
(9)湿空气中的水蒸气常处于()状态或处于()状态。
(10)压缩因子反映()气体与()气体的偏差程度。

11.开口系稳定流动能量方程式可以写成                                

12.选择喷管形状时,若背压与初压的比值小于临界压比,则应选择_____。

13提高动力循环热效率的途径理论上可以归纳为两条:______和______

15.焓的定义式为____   _____。        

16.任意可逆循环的热效率可用平均温度表示,其通式为__________。

17.插入高速流动工质中的温度计,测出的温度值一般          工质的实际温度。(填“大于”、“小于”或“等于” )

18.绝热容器中间用隔板分开,两侧分别有1kgN2和O2,其p1,T1相同,若将隔板抽出,则混合前后的温度和熵有T2    T1,S1     S2。

19.闭口系熵方程为                              

20.系统吸热时的温度越高,热量中火用       ,火无       。(填“越大”、“越小” )

21.气体膨胀          (填“一定、不一定” )对外做功。

22. 同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、.绝热压缩.和多变压缩(1<n<k)达同一终压力,

耗功最大的为           ,最小的为          

23.△h=CP△t对于理想气体适用于         热力过程;对于实际气体适用于       过程。

24.热力学第二定律的数学表达式为                                   。 

25.水蒸气的汽化潜热在低温时较_________,在高温时较________,在临界温度为__________。

26.水的临界压力为            临界温度为               。  

27、某可逆循环中,各过程部分参数如下表所示,填补表内空白并画出其p-v图和T-s图。

四、简答题

2试述提高蒸汽动力循环热效率的主要措施及原因。
3若分别以某种服从 p(v-b)=RgT 的气体(其中b 为物性常数)和水蒸气为工

质在两个恒温热源之间进行可逆循环A 和B,比较循环A、B 中哪一个的热

效率大一些,为什么?


 4如图4-26所示的循环,试判断下列情况哪些是可逆的?哪些是不可逆的?哪些是不可能的?

a. QL=1000kJ,W=250kJ

b. QL=2000kJ,QH=2400kJ

c. QH=3000kJ,W=250kJ

5在p-v图及T-S图上画出理想气体的下列过程:

    (1)工质放热且膨胀;

(2)工质压缩,放热且升温;

(3) n<0,终态压力p2 > 初态压力p1

四、计算题

1、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热(混合式)理想循环工作。如图所示,已知新蒸汽参数p1=40MPa,t1=420℃,汽轮机排汽压力p2=0.007MPa,抽汽压力pA=0.4MPa,忽略泵功。试求:
①定性画出循环的T-s及h-s图;
②抽汽系数;
③循环吸热量q1,放热量q2及输出净功wnet
④循环热效率;
⑤相应朗肯循环的热效率。

2、水蒸气流经某渐缩喷管,进口参数为p1=8.8MPa,t1=500℃,喷管出口外界背压pb=4.0MPa,出口截面积A。=20平方厘米,水蒸气的临界压力比为0.5465。试求:不计摩擦时喷管出口流速Cf2和流量qm

3 某热机在T1 = 1800 K和T2 = 450K的热源间进行卡诺循环,若工质从热源吸热1000KJ,试计算:(A)循环的最大功?(B)如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K,在过程中与低温热源的温差为50K,则该热量中能转变为多少功?热效率是多少?(C)如果循环过程中,不仅存在传热温差,并由于摩擦使循环功减小10KJ,则热机的热效率是多少?

4. 某蒸汽循环按基本朗肯循环运行,自过热器来的新蒸汽p1=17MPa、t1=550℃,

进入汽轮机可逆膨胀作功,然后排入维持在5kPa的冷凝器。若忽略水泵功,求:(1)画出循环的T-s图;(2)1kg工质在锅炉及过热器中的吸热量;(3)蒸汽在汽轮机内作的功;(4)循环效率;(5)若新蒸汽参数及冷凝器压力不变,但汽轮机的相对内部效率为0.92,再求循环热效率。已知:

p=17MPa、t=550℃: h=3426.8kJ/kg;v=0.0199213m3/kg; s=6.4416kJ/(kg·K)

p=5kPa: ts=32.9℃;h'=137.72kJ/kg; h"=2560.55kJ/kg;s'=0.4761kJ/(kg·K);

s"=8.3930kJ/(kg·K)。

5. 容积V=0.5m3 的空气初压p1=0.3MPa,初温t1=150℃,经可逆多变膨胀过程

到终态p2=0.08MPa,t2=20℃,求:(1)过程中热力学能、焓及熵的变化量;(2)

多变指数n。空气作为理想气体,其比热容可取定值,气体常数g R =287J/(kg.K);

p c =1005 J/(kg.K)。


第二篇:工程热力学第五版基础复习题


1 系统与外界的作用形式:功交换 热交换 物质交换

2 热力学的基本状态参数:温度 压力 比体积

3 准静态工程和可逆过程的区别和联系?

(1) 都是有一系列的平衡状态所组成,在p-v图上都能用连续的曲线表示。

(2) 可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,并且不存在任何耗散效应,在过程中没有任何能量的不可逆损失,而准静态过程的条件仅限于系统内的力平衡和热平衡,系统与外界可以有不平衡势差,也可以有耗散现象发生。

(3) 准静态过程是针对系统内部而言,而可逆过程是针对系统所引起的外部效果而言

(4) 可逆过程必然是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。

4 理想气体的假设

(1) 气体分子是一些弹性的,不占有体积的质点。(2) 分子之间没有作用力。 5 热量与热力学能的区别?

(1) 在温差作用下系统与外界传递的能量称为热量,热量通过界面传入系统,就变成系统的热力学能。

(2) 热量是与过程有关的过程量,而热力学能是取决于热力学状态的状态量。 6 容积变化是作膨胀功的必要条件。

7 焓的定义及能量意义

焓为热力学能和流动功的代数和,表示流动工质向流动前方传递的总能量中取决于热力状态的那部分能量。

8 熵增原理的实质

绝热系统或孤立系统的熵只能增加或者保持不变,而绝不能减少。任何实际过程都是不可逆过程,只能沿着使孤立系统熵增加的方向进行。

9 水的三相点和临界点

水的固、液、气、三相共存的状态点,叫水的三相点。

随着饱和压力与饱和温度的提高,水的预热过程加长,气化过程缩短,直到某一压力时,气化过程线缩为一点,该点就是水的临界点。

10 湿饱和蒸汽和干饱和蒸汽

饱和蒸汽和饱和水的混合物称为湿饱和蒸汽。

不含饱和水的饱和蒸汽称为干饱和蒸汽。

11 饱和空气和未饱和空气

干空气和饱和水蒸气组成的湿空气称为饱和空气。

干空气和过热水蒸气组成的湿空气称为未饱和空气。

12 绝对湿度、相对湿度、含湿量

每立方米湿空气所含有的水蒸气的质量,称为绝对湿度。

湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的比值,称为相对湿度。

每千克干空气的湿空气中,所含有的水蒸气的质量,称为含湿量。

13 露点温度、湿球温度、干球温度

在等含湿量(或者等压力)的条件下,相对湿度达到100%时,对应的温度称为露点温度 在等焓的条件下,相对湿度达到100%时,对应的温度,称为湿球温度。

在某一时刻,环境的真是温度,称为干球温度。

14 马赫数:给定状态气体的流速c与该状态下的音速a的比值。

15 定熵滞止参数:将一定流速的流体在定熵条件下扩压,使其流速降低为零,这是气体的参数称为定熵滞止参数。

16 朗肯循环的工作原理(两个定压两个定商)

水蒸气在锅炉中加热变为过热水蒸气;过热水蒸气在汽轮机内定熵膨胀;湿蒸汽在凝结器内定压冷却;凝结水在水泵中的定熵压缩。

17 空气压缩式制冷机的工作原理(两个定压两个定熵)

空气在压缩机内定熵压缩;空气在冷却器内定压放热;空气在膨胀机内定熵膨胀;空气在冷室换热器内定压吸热。

18 蒸汽压缩式制冷机的工作原理

制冷剂在压缩机内定熵压缩;制冷剂在冷凝器内定压定温冷凝放热;制冷剂在膨胀机内定熵膨胀;通过蒸发器从冷室中定压定温气化吸热。

19 敞开的冰箱不能降温,而空调却可以降温,为什么?

因为压缩机在工作时要发热,而且它中的物质在压缩后在冰箱中膨胀吸热后的热量,会在冰箱外放出,而且压缩机工作是用的电,这部分又会转化为热量放出.而且他的效率是绝对达不到100%,在冰箱门开了以后,在和冰箱外的空气进行交换时温度不会变化,反过来还会使温度升高,而不会降低。而用空调时,空调是利用制冷系统把冷空气排在室内,而把制冷产生的热气排出室外。

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