工程热力学试题答案.docx

一、判断命题是否正确，错误的加以改正1、气体膨胀时一定对外作功，压缩时一定消耗外功。答：X,气体膨胀时不一定对外作功，压缩时一定消耗外功。2、气体吸热后温度一定升高，嫡也一定增加。答：X,气体吸热后温度不一定升高，燔也一定增加。3、工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的端增加。答：X,工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熠不变。4、水蒸气绝热膨胀过程中的技术功吗o"7答：X,水蒸气是实际气体，其焰不是温度的单值函数，蒸气绝热膨胀过程中的技术功wl=-o5、工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的燃增加。答：X,工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的嫡不变。6、水蒸气不可逆绝热膨胀嫡增加，水蒸气不可逆绝热压缩端减小。答：X,水蒸气不可逆绝热膨胀和不可逆绝热压缩炳都增加。二、选择题1、准静态过程中，系统经过的所有状态都接近DA初态B环境状态C邻近状态D平衡状态2、热力学第一定律适用于：CA、开口系统、理想气体、稳定流动；B、闭口系统、实际气体、任意流动；C、任意系统、任意工质、任意过程；D、任意系统、任意工质、可逆过程。3、卡诺定律指出CA、相同温限内一切可逆循环的热效率相等；B、相同温限内可逆循环的热效率必大于不可逆循环的热效率；C、相同温度的两个恒温热源之间工作的一切可逆循环的热效率相等；D、相同温度的两个恒温热源之间工作的一切循环的热效率相等。4、4=JcvtT+pdv适用于-A、理想气体、闭口系统、可逆过程；B、实际气体、开口系统、可逆过程；C、理想气体、闭口系统、任意过程；D、任意气体、开口系统、任意过程。5、经过不等温传热后，BA、热量的可用能和废热均减少；B、热量的可用能减少，废热增加；C、热量的可用能不变，废热增加；D、热量的可用能不变，废热减少。6、工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中外界环境的熠变分别为AS不环、S环，则BA、AS不环=AS环；BsAS不环AS环；C、AS不环S环D、以上三种情况都有可能。三、简答题1、理想气体是一种科学假定的气体模型，其假定条件是什么？其状态参数的变化应遵循什么规律？答：理想气体是一种经过科学抽象的假象气体，认为气体分子之间是完全弹性的、不占据体积的质点，分子之间不存在相互的作用力。其状态参数的变化应遵循以下规律：PV=RT2、简述多级压缩中间冷却的作用。答：当活塞式压气机压缩终了时的气体温度过高会使润滑油过热变质，损坏压缩机，严重时还会引起爆炸。因此采用中间冷却使压缩过程接近定温压缩。这样使压缩过程省功、安全、容积效率也得到提高。3、画出压缩空气制冷循环的流程示意图和广S图。空气制冷循环流程示意图四、证明题试证明：Q-2-3fi-4-30图中1-2、4-3为定容过程，1-4、2-3为定压过程。证明：从示热图可见1-2-3为图示面积a-i-2-3-b-ai-4-3为图示面积a-l-4-3-b-a显然两块面积大小并不相等，则夕_2_3W4|-4一3得证。四、计算题1、某可逆循环中，工质向7；=40OK的热源吸热400KJ,向7；=200K的热源吸热800KJ,向"=300K热源放热。求该循环的净功叱叱。解：因循环可逆，根据克劳修斯积分等式/7；=0,即1+2+3=o400/400+800/200+3/300=0Q3=-1500Une.=Qnel=Qx+Qi÷G3=400+800-1500=-300H答：外界对工质作功300k2、如图所示，刚性绝热气缸活塞系统内装有一定量的气体，气缸两端的两个活塞连动，因此活塞移动时气缸内的总容积不变，现在活塞移动时外界机器对气体作功40K/,活塞静止后，系统恢复平衡。已知系统初态p=2.0MP,1=400K,系统内气体总质量为机=2,气体的比热容取定值，A.=0.287KJ/(Kg.K),CV=O.716K/(Kg.K)求：(1)气体终态的压力和温度；(2)系统的嫡变；(3)判断过程是否可逆？解：(1)根据题意装置与外界绝热，平衡后压力、温度处处相等，则有：Q=AU+W活蹇活塞Q=0,W=TOO,故：AU=40。飞色,轨T2=AU/(g)+(=400+40(2×0.716)1=427.93KV2=V1=mRgTJPi=2×287×4(2×106)=0.1148w3p2=nRf,T2V2=2×287×427.930.1148=2.14MPQAS=ncvln(7/7；)+Rgln(v2/v1)=tncvln(7/7)=2×0.716ln(427.93/400)=0.097。/K(3)因为系统为闭口绝热系统，且5>0,所以过程不可逆。