内容发布更新时间 : 2024/5/13 18:19:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《工程热力学》参考试题及答案5

一．选择题（10分）

1．“不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不引起其它变化”是 的表述。[B]

A．热力学第一定律 B．热力学第二定律的开尔文说法 C．热力学第二定律的克劳休斯说法 D．热力学第三定律

2．郎肯循环中汽轮机排出的湿蒸汽在凝汽器中的放热是 过程。[D] A．压力、温度都降低 B．定压但温度降低 C．定温但压力降低 D．既定压又定温

3．某刚性绝热容器内充有水和水蒸气混合物，它们的温度与压力分别相等且不随时间变化，则判断此系统处于 状态。[C]

A．均匀 B．平衡且均匀 C．平衡但且不均匀 D．不平衡但均匀 4．下列说法正确的是： 。[C]

A．气体吸热后一定膨胀，内能一定增加 B．气体膨胀时一定对外做功 C．气体压缩时不一定消耗功 D．气体对外做功，内能一定减少 5．定量理想气体经过任意两个过程a-b和a-c，如图所示。若b、c在同一条等温线上，则?uab和?uac的关系为 。[B]

A．?uab??uac B．?uab??uac C．?uab??uac D．无法比较 二．判断题（10分）

1．一切可逆热机的热效率都相等。（×）

2．熵产大于零的过程必为不可逆过程。（√） 3．自发过程的反过程无法进行。（×）

4．定压过程热量?q?cpdT不仅适用于理想气体，还适用于实际气体。（√） 5．绝热节流前后，系统焓值不变。（√）

三．简答、分析题（30分）

1.（7分）在炎热的夏天，有人试图用关闭厨房的门窗和打开电冰箱门的办法使厨房降温。请问这种方法有效吗？为什么？

解：使用此种方法降温，开始时会感觉到凉爽，但过一段时间后这种效果逐渐消失，甚至会感到更热。现以厨房为一闭口系统进行分析，厨房可近似为一绝热系统，即Q=0；由热力学第一定律得到：Q=△U+W；所以△U=-W。W<0，所以△U>0，空气为理想气体，而理想气体热力学能是温度的单值函数，故室内空气温度T上升。

2.（8分）将等温、等压、等容、等熵过程表示在p-v图和T-s图上，并将满足下列要求的理想气体多变过程也表示在p-v图和T-s图上。

（1）工质升压、升温且放热过程； （2）工质膨胀、降温且放热过程。

解：具体如下图所示（1）1-2过程；（2）1-3过程。

3.（7分）某专利申请书提出一种热机：它从167℃的热源接受热量，向7℃冷源排热，热机每接受1000kJ热量，能发出0.12kW.h的电力。请问：判定此种热机可以实现吗？并阐述判定依据。

解：（1）从申请是否违反自然界普遍规律着手: Wnet=0.12×3600=432kJ

即此专利申请热机并不违反热力学第一定律。

（2）根据卡诺定理，两个恒温热源之间，卡诺机的热效率最高：

TL432?0.364??0.432 TH1000?tc?1?此热机效率大于可逆热机效率，所以此热机是不可能实现的。

4.（8分）在lnp-h图和T-s图上画出蒸气压缩制冷循环（如下图所示）的循环曲线图，并分析制冷工质在各个部件中的热力过程和状态变化。

解：lnp-h图和T-s图如下所示：

1-2：绝热压缩过程，此过程中，制冷剂由低温、低压饱和蒸气变为高温、高压过热蒸气；

2-3：定压放热过程，此过程中，制冷剂由高温、高压过热蒸气冷却至高温高压饱和液体；

4-5：绝热节流过程，此过程中，制冷剂由高温高压饱和液体变为饱和湿蒸汽气状态；

5-1：定压吸热过程，此过程中，制冷剂由饱和低温、低压湿蒸汽状态变为低温低压饱和气体。

四．计算题（50分） 1.（15分）闭口系统从状态1沿1-2-3途径到状态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统对外做功为30kJ，如图所示。试求：

（1）若沿1-4-3途径变化时，系统对外做功15kJ，求过程中系统与外界传递的热量；

（2）若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，外界对系统做功6kJ，求该过程中系统与外界传递的热量；

（3）若U2=175kJ，U3=87.5kJ，球求过程2-3传递的热量及状态1的热力学能。