工程熱力學試題附答案

2022-12-02 04:45:03 字數 1986 閱讀 6681

一、 判斷命題是否正確,錯誤的加以改正

1、氣體膨脹時一定對外作功,壓縮時一定消耗外功。

答:×,氣體膨脹時不一定對外作功,壓縮時一定消耗外功。

2、氣體吸熱後溫度一定公升高,熵也一定增加。

答:×,氣體吸熱後溫度不一定公升高,熵也一定增加。

3、工質在開口絕熱系中作不可逆穩定流動,系統的熵增加。

答:×,工質在開口絕熱系中作不可逆穩定流動,系統的熵不變。

4、水蒸氣絕熱膨脹過程中的技術功。

答:×,水蒸氣是實際氣體,其焓不是溫度的單值函式,蒸氣絕熱膨脹過程中的技術功。

5、工質在開口絕熱系中作不可逆穩定流動,系統的熵增加。

答:×,工質在開口絕熱系中作不可逆穩定流動,系統的熵不變。

6、水蒸氣不可逆絕熱膨脹熵增加,水蒸氣不可逆絕熱壓縮熵減小。

答:×,水蒸氣不可逆絕熱膨脹和不可逆絕熱壓縮熵都增加。

二、選擇題

1、準靜態過程中,系統經過的所有狀態都接近_d___

a 初態b 環境狀態

c 鄰近狀態 d 平衡狀態

2、 熱力學第一定律適用於: c

a、開口系統、理想氣體、穩定流動;

b、閉口系統、實際氣體、任意流動;

c、任意系統、任意工質、任意過程;

d、任意系統、任意工質、可逆過程。

3、卡諾定律指出 c

a、相同溫限內一切可逆迴圈的熱效率相等;

b、相同溫限內可逆迴圈的熱效率必大於不可逆迴圈的熱效率;

c、相同溫度的兩個恆溫熱源之間工作的一切可逆迴圈的熱效率相等;

d、相同溫度的兩個恆溫熱源之間工作的一切迴圈的熱效率相等。

4、適用於 a

a、理想氣體、閉口系統、可逆過程;

b、實際氣體、開口系統、可逆過程;

c、理想氣體、閉口系統、任意過程;

d、任意氣體、開口系統、任意過程。

5、經過不等溫傳熱後, b

a、熱量的可用能和廢熱均減少;

b、熱量的可用能減少,廢熱增加;

c、熱量的可用能不變,廢熱增加;

d、熱量的可用能不變,廢熱減少。

6、工質從同一初態出發,經過一可逆過程和一不可逆過程到達相同的終態,則兩種過程中外界環境的熵變分別為、,則 b

a、; b、;

c、 d、以上三種情況都有可能。

三、簡答題

1、理想氣體是一種科學假定的氣體模型,其假定條件是什麼?其狀態引數的變化應遵循什麼規律?

答:理想氣體是一種經過科學抽象的假象氣體,認為氣體分子之間是完全彈性的、不佔據體積的質點,分子之間不存在相互的作用力。

其狀態引數的變化應遵循以下規律:

2、簡述多級壓縮中間冷卻的作用。

答:當活塞式壓氣機壓縮終了時的氣體溫度過高會使潤滑油過熱變質,損壞壓縮機,嚴重時還會引起**。因此採用中間冷卻使壓縮過程接近定溫壓縮。

這樣使壓縮過程省功、安全、容積效率也得到提高。

3、畫出壓縮空氣製冷迴圈的流程示意圖和t-s圖。

四、證明題

試證明:。圖中1-2、4-3為定容過程,1-4、2-3為定壓過程。

證明:從示熱圖可見為圖示面積a-1-2-3-b-a

為圖示面積a-1-4-3-b-a

顯然兩塊面積大小並不相等,則得證。

四、計算題

1、某可逆迴圈中,工質向的熱源吸熱400kj,向的熱源吸熱800kj,向熱源放熱。求該迴圈的淨功。

解:因迴圈可逆,根據克勞修斯積分等式,即

答:外界對工質作功

2、如圖所示,剛性絕熱氣缸活塞系統內裝有一定量的氣體,氣缸兩端的兩個活塞連動,因此活塞移動時氣缸內的總容積不變,現在活塞移動時外界機器對氣體作功,活塞靜止後,系統恢復平衡。已知系統初態,,系統內氣體總質量為,氣體的比熱容取定值,,求:(1)氣體終態的壓力和溫度;(2)系統的熵變;(3)判斷過程是否可逆?

解:(1)根據題意裝置與外界絕熱,平衡後壓力、溫度處處相等,則有:

,,故:

(2)(3)因為系統為閉口絕熱系統,且,所以過程不可逆。

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