工程热力学本科生期末复习题答案定稿版

工程热力学本科生期末

复习题答案

HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

一判断题

1.均匀则一定平衡。反之平衡也一定均匀；（×）

2.稳定状态一定是平衡状态；（×）

3.判断一个热力过程是否可逆的条件是准平衡过程且无耗散效应；（√）

4.焓只有在流动工质中才存在；（×）

5.对于定压过程热力学第一定律的表达式可写为h

=；（√）

q∆

6.闭口热力系吸收一定热量后，其熵一定增大；（√）

7.用压力表可以直接读出绝对压力值；（×）

8.自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程；（×）

9.⎰=v pd

w可用于准平衡过程求功量；（×）

10.热力系没有通过边界与外界交换能量，系统的热力状态也可能变化；（×）

11.初、终态相同的热力过程，不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×）

12.任意可逆循环的热效率都是ηt=1-T2/T1；（×）

13.经不可逆循环，系统和外界均无法完全恢复原态；（×）

14.理想气体的C p,C v值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度有关；（×）

15.气体的比热可以从-∞变化到+∞的任何值；（×）

16.理想气体的比热容与工质、温度和过程有关；（√）

17.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；（×）

18.理想气体的的焓只和温度有关，是状态参数，而实际气体的焓不是状态参数；（×）

19.工质稳定流经热力设备时，所做的技术功等于膨胀功减去流动功；（√）

20.多变过程即任意过程；（×）

21.工质进行了一个吸热、升温、压力下降的多变过程，则多变指数n满足0

22.定温压缩是压气机最理想的工作模式；（√）

23.余隙容积的存在是耗功量增大；（×）

24.制冷系统的制冷系数肯定大于1；（×）

25.三种动力系统中蒸汽动力系统的效率是最高的，因为其最接近卡诺循环；（×）

26.绝热节流的温度效应可用一个偏导数来表征，这个量称为焦耳-汤姆逊系数。它是一个状态的单值函数。实际气体节流后温度可能升高、降低或不变；（√）

27.理想气体流过阀门，前后参数变化为Δs>0，ΔT=0；（√）

28.对于缩放喷管，出口压力随着背压的变化而变化，故其流量也随着背压的变化而变化；（×）

29.对于减缩喷管，当cr b p p ≤时，减低b p 流量保持不变；（√） 30.渐缩喷管出口气流的马赫数可以是任意非负数；（×） 31.喷管的流动过程中肯定能达到当地音速；（×）

32.湿空气的相对湿度下降，湿空气中所含水分不一定减少；（√） 33.水蒸气的焓熵图上，湿蒸气区的等温线既为等压线，是一组斜率相同的倾斜直线；（×）

34.对于饱和空气，d w t t t ==；（√）

35.对未饱和空气进行降温，含湿量先保持不变，再降低；（√） 36.对于水（蒸汽），任意两个状态参数可确定其状态；（错） 37.相对湿度较高的空气，其露点温度也较高；(×)

38.湿饱和蒸汽的焓等于饱和水的焓加上干度乘以汽化过程中1kg 饱和水变成干饱和蒸汽所吸收的热量；(√)

39.过热蒸汽的温度总是大于未饱和水的温度；( × )

40.湿空气在总压力不变，干球温度不变的条件下，湿球温度愈低，其含湿量愈小。（√） 二图示题

1. 利用p —v 图、T —s 图分析多变指数1

解：首先在p —v 图、T —s 图上画出四条基本过程线作为分析的参考线，然后依题意画出多变过程线1-2，如下图所示：

过程线1-2在绝热线的右方和定容线的右方，这表明是热膨胀过程（即q 和w 均为正）。又过程线在定温线的的下方，表明是一降温过程。

2.在p —v 图上OA 、OB 为理想气体的多变过程，在表中填上这2个过程的⊿T 、W 、Q 的正负号，并在p —v 图上画出过程OC 。

解：

3.根据给出的理想气体的T —S 图，判断下列各过程参数的正负并填表（写出计算过程）。 .解：

4.如下图所示。v p -图上OA ，OB 为理想气体多变过程，在给出的下表中填写上这2个过程中△T ，W ，Q 的“+”，“-”号；并在v p -图上表示出OC 过程。（8分）

解：（共8′）A 、B 过程每空1′，C 过程线2′。 （共8′）A 、B 过程每空1′，C 过程线2′。

过程 △T W Q A ＋ － － B ＋ ＋ ＋ C

-

+

-

过程 △T W

Q

A B

C

-

+

-

T

s

v p

B

A

C v

5.试在T —S 图上把理想气体任意两状态间的热力学能和焓的变化表示出来（简要写出推到过程）。 .解：

6．将下图所示的水蒸气的饱和曲线和各热力过程相应地画到T —S 图中。其中2-6、1-4、5-8为等温线，2-5-7为等熵线，1-C-2、3-4-5-6为等压线； 解：

7.某气体工质经历可逆等温吸热过程1-2，可逆多变膨胀过程2-3(κ>n>1),可逆等温放热过程3-4，等熵压缩过程4-1画出该循环的p-v 图和T-s 图。 解：

8．定性地画出压缩蒸汽制冷循环的焓熵图。 解：

s

s

v

9．对于未饱和空气，它的干球温度、湿球温度及露点温度三者那个最大？那个最小？对于饱和空气，三者的大小关系又如何？在s T -图上表示之。（4分） 解：

（2′）

未饱和湿空气：t>t w >t d （1′） 饱和湿空汽：t=t w =t d （1′）

10. 试画出蒸汽压缩制冷循环的T —S 图，并用各状态点的焓值表示其制冷系数。 11． 试在T —S 图上分别画出汽油机理想循环和柴油机混合加热理想循环。 12.在T —S 图画出基本的朗肯循环和带再热循环，并简要说明再热循环的好处。 解：

再热循环可以提高循环热效率和提高汽轮机出口蒸汽的干度。 13．定性画出内燃机三种理想循环的v p -、s T -图。 解：混合加热：