工程热力学习题集
第一章基本概念及定义
1、确定与1bar压力相当的液柱高度，假定测压流体为酒精（其密度为）。
2、如果气压计压力为83kPa，试完成以下计算：
绝对压力为0.15Mpa时的表压力；
真空计上读数为500mm水银柱时的气体的绝对压力；
绝对压力为0.5bar时相应的真空度（mbar）；
表压力为2.5bar时的绝对压力（kPa）。
3、水银压力计测量容器中气体的压力时，为避免水银蒸发，在水银柱上加一
段水，水柱高900mm，如图1－17所示。当时当地气压计上水银柱高度为
Pb=755mm，求容器内气体的绝对压力为多少MPa和多少at？
4、测冷凝器中压力的真空计上水银柱高度为PV=600mm，气压计上水银柱的
高度为Pb=755mm，求容器中气体的绝对压力为多少MPa和多少at？又若冷凝器内气体压力保持不变，而大气压力变化到Pb'=770mm水银柱，问此时真空表上的读数有变化吗？如果有，变为多少？
5、锅炉烟道中的烟气压力常用上部开口的斜管测量，如图1－18所示。若
已知斜管倾角，压力计中使用的煤油，斜管中液柱长
度L=200mm，当地大气压力=0.1Mpa。求烟气的绝对压力（用Mpa及at
表示）。
解：
烟气的绝对压力
6、容器被一刚性壁分s为两部分，在容器的不同部位安装有压
力计，如图1－19所示。压力表B上的读数为75kPa，表C 上的读数为0.11Mpa。如果大气压力为97kPa，试确定表A上的读数，及容器两部分内气体的绝对压力。
7、上题中，若表C为真空计，读数为24kPa，表B读数为36kPa，试确定表A的读数（Mpa）。
8、实验设备中空气流过管道，利用压差计测量孔板两边的压差。如果使用
的是水银压差计，测得液柱高为300mm，水银密度为图
1-20），试确定孔板两边的压差。
9、气体盛在A,B两气缸内，用一个具有不同直
径的活塞联在一起，如图1-21。活塞的质量为10kg，气体在缸A内的
压力为，试计算气缸B
解：通过活塞作用在气缸B内气体上的总力为
10、气体初态为，在压力为定值的条件下膨胀到，求气体膨胀作的
功。
11、某气缸内盛气体，缸内活塞自重2kgf，面积为，上方压有质量为m的重物。上述系统处于
平衡时，测得缸内气体表压力为0.2Mpa，求活塞上重物的质量m。
12、一个温度标尺，单位为“米制度”，用“”表示。在此温度标尺上选取水的冰点和汽点分别为100
及1000。
（1）如果标尺是线性的，试导出该温度标尺的温度与相应的摄氏温标上的读数间的关系；
（2）在此新的温标尺上，热力学温标的绝对零度所对应的读数为多少？
13、一个新的温度标尺[我们称之为热力学度（）这样定义：水的冰点和汽点分别取为10及210。
（1）如果温度标尺是线性的，试导出该温度标尺的温度与相应的摄氏温标上的读数间的关系；
（2）若此温标上的读数为0，则绝对温度为多少K？
14、理想气体状态方程式为pv=RT，试导出：
（1）定温下气体p,v间的关系；
（2）定压下气体v,T间的关系；
（3）定容下气体p,T间的关系。
15、把压送到容积为得贮气罐里，气罐内起始表压力，终了时的表压力
，温度由增加到。试求被压入的的质量。当时当地大气压
。
解：充气前气罐内气体绝对压力
充气后气体压力p2
CO2的充气常数
充气后气体质量m2
压入气罐内气体质量
第二章热力学第一定律
1、0.5 kg的气体，在气缸活塞机构中由初态=0.7Mpa、＝0.02，准静膨胀到。试确定在下列各过程中气体完成的功量及比功量：
（1）定压过程；（2）＝常数。
2、为了确定高压下稠密气体的性质，取2kg气体在25MPa下从350K定压
加热到370K。气体初终状态下的容积分别为0.03及0.035，加入
气体的热量为700kJ，试确定初终状态下的内能之差。
3、气体在某一过程中吸入热最量12kcal，同时内能增加了20kcal，问
此过程是膨胀过程还是压缩过程？对外交换的功量为多少？
4、1kg空气由＝1MPa、＝500 膨胀到＝0.IMPa、＝500 ，得到热量5O6kJ,作膨胀功506kJ。
又，在同一初态及终态间作第二次膨胀，仅加入热量39.1kJ，求：
（1）第一次膨胀中空气内能增加多少？
（2）第二次膨胀中空气内能增加多少？
（3）第二次膨胀中空气作了多少功？
解：取空气为闭系
（1）第一次膨胀中空气内能的变化量
（2）第二次膨胀中空气内能的变化量
由于在同一储态及终态作第二次膨胀，而内
能为整函数，故
（3）第二次膨胀中空气作容积变化功W2
5、闭系中实施某过程，试填补表中空缺之数：
6、其气体服从状态方程
p(v-b)=R T。式中，R为气
体常数，b为另一常数，
且对于任何v存在0＜b ＜v。（a）试导出每千克
气体从初始容积膨胀到
终态容积所作准静功
的表达式；（b）如果气体
是理想气体，进行同样的
过程所作的功是多些还
是少些？
7、如图2－25所示，某封闭系统沿a－c－b途径由状态a变化到状态b
时,吸入热量84kJ，对外作功32kJ。
（1）若沿途径a一d-b变化时对外作功10kJ，求此时进入系统的热量。
（2）当系统沿曲线途径从b返回到初始状态a时，外界对系统作功20kJ。
求此时系统与外界交换热量的大小和方向。
（3）、时，过程a－d和d－b中交换的热量又是多少？
解：
热量为负，说明系统向外界放热
8、某蒸汽动力厂中，锅炉以40X kg／h的蒸汽供给汽轮机。汽轮机进口处压力表上读数为9MPa，
蒸汽的比焓为3440kJ／kg，汽轮机出口处真空表上读数为730.6mm汞柱高，当时当地大气压是
760mm汞柱，出口蒸汽的比焓为2245kJ／kg，汽轮机对环境放热6.85×kJ／h。
（1）汽轮机进出口蒸汽的绝对压力各是多少?
（2）若不计蒸汽进出口的宏观动能的差值和重力位能的差值，汽轮机的功率是多少千瓦？
（3）若进出口处蒸汽的速度分别为70m／s及140m／s时，对汽轮机的功率影响多大？
（4）如进出口的高度差为1.6m，问对汽轮机的功率有多大影响？
9、某冷凝器内的蒸汽压力
为0.08a t。蒸汽以100m ／s的速度进入冷凝器，
其焓为500k c a l／k g，蒸
汽冷却为水后其焓为
41.6k c a l／k g，流出冷凝
器时的速度约为10／S。
同每千克蒸汽在冷凝器
中放出的热量是多少
k J？
10、某燃气轮机装
置如图2.26所
示。已知的
燃料和空气的混
合物在截面1处
以20m／s的速
度进入燃烧室，
并在定压下燃
烧，使工质吸入
热量q＝879k J／
k g。燃烧后燃气进入喷管，绝热膨胀到状态3，
，流速增到。此后燃气
进入动叶，推动转轮回转
作功。若燃气在动叶中的
热力状态不变，最后离开
燃气轮机的速度＝150m ／s，
求：
（1）燃气在喷管出口的
流速；
（2）每千克燃气在燃气
轮机中所作的功；
（3）燃气流量为5.23k g/s时，燃气轮机的
功率（k w）。
解：
（1）燃气流速
取截面1至截面3的空间作热力系，忽略重力位能的差值，稳定流动能量方程为
因W net＝0，故
（2）每千克燃气作功
取截面3至截面4的空间作热力系。燃气的热力状态不变。稳定流动能量方程为
(3)燃气轮机功率N
11、流速为 500m／s的高速空气流，突然受阻后停止流动。如滞止过程
进村迅速，以致气流会受阻过程中与外界的热交换可以忽略不计。问在
滞止过程中空气的焓变化了多少？
12、某干管内气体的参数为
某容积为0.53的绝热容器与干管间有阀门相联。容器内最初为真空，
将阀门打开使容器充气。充气过程进行到容器内的压力为2MPa时为止。
若该气体内能与温度的关系为u＝0.72T，T为绝对温度，求充气后容器
内气体的温度。
解：
选容器内的气体作热力系，显然为一开口系。充气过程中只有气体流入容器，没有气体流出。充气过程满足开口系能量方程。
充气过程的个性条件为
同时，忽略进入容器的气体动能和重力位能的变化，即
能量方程简化为
由于为干管中气体的焓h in假定为正值，则
又m in等于加入系统总质量，等于m2（充气后容器内气体的质量）与m1（充气前容器内气体的质量）之差，最初容器为真空，m1＝0，故
上式可写作
充气后气体温度T2=
第三章熵及热力学第二定律
1、某动力循环中，工作流体在平均温度400℃下得到热量3150kJ/kg，向温度为20℃的冷却水放出热
量1950kJ／kg。如果流体没有其它的热交换，此循环满足克劳修斯不等式吗?
2、某制冷循环中，工质从温
度为-73℃的冷源吸取热
量100k J，并将热量
220k J传给温度为27℃的
热源。此循环满足克劳修
斯不等式吗?
3、两卡诺机A、B串联工作。A热机在627℃下得到热量，并对温度为T的热源放热。B热机从温度为
T的热源吸收A热机排出的热量，并向27℃的冷源放热。在下述情况下计算温度T：
（1）二热机输出功相等；
（2）二热机效率相等。
解：（1）当二热机输出功相等（）时，中间热源温度T
上式可写成
(2)当二热机的热效率相等（时，中间热源温度T'℃
℃
4、用卡诺热泵对某建筑物供热。室外温度为-8℃，建筑物维持27℃，每小时供热量为2×kJ／h。
求：
（1）从外界环境输入到建筑物中的热量；
（2）要求输入的功率。
5、
利用、表示
图3-16a、b
所示两循环
的效率比，
并求趋于无
限大时的极
限值。若＝
100O K，＝500K，求：二循环的效率。
解：卡诺循环A的热效率
循环B，其作功量
其热效率
二循环的效率比
当T1时，二循环效率比的极限值
6、某热机循环中，工质从热源（＝2000K）得到热量，并将热
量排至冷源（＝300K）。在下列条件下，试确定此热机循环是可
逆、不可逆或不可能：
（1）＝1000J， W＝900J；
（2）＝2000J，＝300J；
（3）W＝1500J，＝500J
7、用可逆热机驱动可逆制冷机。热机从热源吸热，向热源放
热，而制冷机从冷藏库取热向热源放热，如图3－17 所示。
试证明当大大高于时，制冷机从冷藏库吸取的热量与
热源供给热机的热量。
8、将10Kg、50℃的水与60kg、90℃的水在绝热容器中混合，求混合
后体系的熵增。已知水的比热容为 4.1868 kJ／（kg·K）。
9、将5k g、0℃
的冰，投入盛有25k g温度为50℃的水
的绝热容器中，求冰完全
融化且与水的温度均匀
一致时系统熵的变化。已
如冰的融解热为
333k J/k g，水的比热容为
4.1868k J／（k g·K）。
10、可逆卡诺循环
1-2-3-4-1如图
3-18所示。已知
＝600℃，＝
300℃，循环吸热
量＝3000k J，
求：
（1）循环作功量；
（2）冷源吸热量及冷源
熵增量；
（3）如果由于不可逆使
系统的熵增加0.2k J/K，
求冷源多吸收多少热？
循环少作多少功？
11、闭系中某一过程的熵变化为25kJ／K，此过程中系统仅从热源（300K）得到热量6000kJ。问此过
程是可逆、不可逆或不可能？
12、气体在气缸中被压缩，气体的内能变化为55.9kJ／kg，熵变化为－0.293kJ／（kg·K），输给气
体的功为186kJ/kg。温度为20℃的环境可与气体发生热交换，试确定每压缩 1kg气体时的熵产。
13、两物体质量相等、比热容相同（都为常数），其中A物体初温为，B物体初温为。用它们
作热源和冷源，使可逆机在其间工作，直至两物体温度相等时为止。
（1）试证明平衡时的温度为
（2）求可逆机作出的总功量；
（3）如果两物体直接接触进行热交换，直至温度相等，求此时的平衡温度及两物体的总熵增。
解：取A、B物体（质量相同，比热容相同）和可逆热机作绝热系。A物体（热源）放热后，温度由T A降至T m,B物体（冷源）吸热后，由T B升高至T m,可逆热机在A，B物体间工作，当二物体温度相等时，可逆热机停止工作，则有
又
故
（2）可逆热机作出的总功量
A物体由T A降至T m'放出热量Q1
B物体由T B降至T m'放出热量Q2
可逆热机作出的总功量W
（3）如果A，B物体直接接触进行热交换，至温度相等，此时的平衡温度及两物体的总熵增。
由热平衡式得
两物体组成系统的总熵增
14、两个质量为m 、比热容为定值的相同物体处于同一温度。将两物体作为制冷机的冷、热源，使
热从一物体移出并传给另一物体，结果一个物体温度连续下降，而另一物体连续上升。证明：当被冷却的物体温度降到（＜＝时所需的最小功为。
证：设冷源被移出热量后，温度由T1降至T f，热源吸收热量后，温度由T1增至T x
冷源移出的热量 Q冷＝mc（T1-T f）
热源吸收的热量 Q热＝mc (T x-T1)
可逆制冷机消耗功量 Wmin= Q热－Q冷＝mc(T x-T1)－mc(T1－T f)
=mc(T x+T f-2T1)
热源，冷源和可逆制冷机组成的绝热系，
有
即
15、热力系从温度为的高温热源吸热 Q，问系统得到多少可用能？若吸热过程为在有限温差下进行
的不可逆过程，吸热时热力系温度为（＜＝吸入同样的热量Q,这时系统得到的可用能又
是多少？二者之差与过程的不可逆性有何关系？环境温度为。
16、将汽轮机视为一开口绝热系。已知进、出口状态1、2下的各参数，求此绝热系在1－2过程中所
能完成的最大功量。
17、在上题中，若汽轮机在工作过程中由于气流摩擦而产生熵增此时作功量减少多少？
18、求节流过程中工质火用的变化。
第四章热力学一般关系
1、已知v＝f（p，v），证明循环关系式
2、试证范德瓦尔气体
（l）
（2）
（3）
（4）C v只是温度的函数。
（5）定温过程的焓差为
（6）定温过程的熵差为
（7）可逆定温过程的膨胀功为
（8）可逆定温过程的热量为
（9）绝热膨胀功为
（10）绝热自由膨胀时
3、某气体的状态方程为，式中的C为常数。试求：
（1）经图示循环1－B－2－A－1后系统热力学能的变化，及与外界交换的功量和热量。已知
且比热容为常数
（2）此气体的焦耳－汤姆孙系数。
4、假定某气体的等压体积膨胀系数为，等温压缩率，其中a、b都是常数。导出这种气体的状态方程。
5、0.5kgCH4在0.005立方米的容器内的温度为100℃。试用：（1）理想气体状态方程式；（2）范德瓦尔方程分别计算其压力。
6、试用通用压缩因子图确定O2在160K与0.0074 立方米/kg时的压力。已知T c=154.6K，p c=5050kPa。
7、理想气体状态方程、范德瓦尔方程、维里方程、对比态方程、通用压缩因子图各有什么特点，有何区别，各适用于什么范围？
8、如何理解本章所导出的微分方程式为热力学一般关系式。这些一般关系式在研究工质的热力性质时有何用处？
第五章气体的热力学性质
1、某锅炉需要供应的空气量为66000 /h/（标准状况）。这些空气的表压力读数为250mm水柱，被预热
到350℃。求热风道中的实际容积流量（当时当地大气压力读数为750mm汞柱）。
2、空气压缩机每分钟自大
气吸取温度为15℃．压
力为0．1M P a的空气队
0.3，压缩后充入容积为
2的贮气罐内。设开始时
罐内空气的温度和压力
也是15℃和0．1M P a，
求要多少时间压气机可
将罐内的压力提高到1.
4M P a。设充气后罐内空气
温度为60℃。
3、已知理想气体的定压比热容为＝a ＋bT，其中a、b为常数。试导出其内能、焓和熵的
变化量的计算式。
解：理想气体定压比热容与定容比热容之间的关系为
理想气体内能，焓熵变化量
代入（a,b,R为常数）
4、已知理想气体的定容比热容为＝a＋bT。其中 a、b为常数。试导出其内能、焓和熵的变化量的计
算式。
5、将1kg的由=30℃加热到＝40℃，试分别用定值比热容（由附录表II查取）和平均比热容
（由附录表IV查取）计算其内能和焓的变化量。如果加热过程中未完成技术功,问加入的热量为多少？如果过程中未完成膨胀功，加入的热量又为多少？
6、0．1kmol的由＝120℃定容地加热到＝800℃，分别用定值比热容和平均比热容计算其内能
和焓的变化量及加入的热量。
7、某锅炉的空气预热器将空气由20℃加热到250℃，空气流量为60000／h(标准状况下)，试用定
值比热容和平均比热容计算每小时加给空气的热量。
8、1kg的由＝0．8MPa、＝900℃膨胀到＝0．12MPa、＝600℃按照理想气体性质：
（1）用定值比热容计算
其内能、焓和熵的变化
量，如果膨胀中未与外界
交换热量，求作出多少技
术功；
（2）用比热容函数式计
算以上各量。
9、1k g空气由＝
0．7M P a、＝850℃绝热膨
胀到＝400℃，试按理想
气体性质计算其内能和
焓的变化量，以及完成的
技术功。如过程是定熵
的，求膨胀终点压力（用
定值比热容计算）。
10、将1kmol氧气由=0.1MPa、=25℃压缩到=6MPa、＝250℃，按理想气体性质计算其内能、焓和熵
的变化量。如压缩过程消耗的技术功量为20000kJ/kmol，求过程中放出的热量（用比热容函数式计算）。11、两股压力相同的空气流，
温度分别为至10℃和
400℃，在定压下混合力
80℃的空气。若空气与外
界无热交换，试求混合前
冷、热空气的质量流量比
和容积流量比（用平均比
热容计算）。
12、两股压力相同的空气流。一股温度＝400℃，流量为＝120kg/h；另一股＝150℃，＝21Okg/h。
两股混合为相同压力的混合气流。若混合过程是绝热的，求：
（1）混合气流的温度；
（2）混合过程空气的熵将增大还是减小，还是不变；
（3）计算熵变化量（用定值比热容计算）。
13、容积为0.35的氮气瓶中，原来压力为17MPa，温度为20℃。由于漏泄，压力降至8MPa，温度
未变。用理想气体状态方程计算漏掉了多少氢气，再用通用压缩性系数对计算结果进行修正。
14、欲将0.5kmol的氮气在温度为300K的情况下充人容积为0.7的容器中，试分别用理想气体状态
方程、通用压缩因子图和范德瓦尔斯方程计算容器内将承受的压力。
15、在＝273K的环境中，
将空气由＝0.8M P a、
＝1200K变化到＝
0．2M P a、＝300K，
最多能完成多少有用
功？
16、用ds方程导出T－s。图上定容线及定压线的斜率，并判断过同一状态点时哪条线较陡？
17、证明 p－h图上定熵线的斜率为。
18、将下列偏导数用可测参数及热系数表达：
19、证明：；。
证明：
(1) （2）
20、证明：。
21、（1）对手均匀物质，导
出p－T图上定熵线的斜
率表达式；
（2）取某单原子理想气体
的定压比热容c p0＝
2.5R，问在p－T图上过
同一状态点的定熵线与
定容线斜率的比值是多
少？
22、对于处于0℃的水银，测得其
计算其定容比热容，及比热容比k。
23、钢在500K时。
（1）确定比热容差的值，并用J／（mol·K）表示；
（2）在这个温度下钢的＝26.15 J／(mol·K)，如果不区别与的数值会造成多大的误差？
24、对于遵循状态方程（C
为常数）的物质，试导出
及的表达式。
25、水经定熵过程由p0＝0.1MPa升压至p＝100MPa，试计算初始温度分别为0、5、50℃时水的温度变
化。在上述初始温度下分别采用如下数据，并视它们为定值。
26、对于一些物质，在一定参数范围内状态方程式（其中R为气体常数，C亦为常数）具
有相当高的精确性。在该方程适用范围内，当压力为Pα物质的定压比热容为＝A＋BT，其中
A、B为常数。试求出定压比热容与温度、压力的关系（T，p）的表达式。
27、对于定温过程，试说明根据范德瓦尔斯状态方程可得出下列关系：
28、在中等压力下，气体的状态方程可以写成式中：R是气体常数；B、C仅是温度
的函数。证明：
（1）
（2）时，有。
第六章蒸汽的热力性质
1、在饱和水蒸气性质表（附录表V）上查出温度t=100℃时饱和水及饱和水蒸气的各参数，计算饱和
水及饱和水蒸气的化学势，并说明它们满足相平衡条件。如上，再分别对t=200℃及p=Pa 时进行计算和说明。
2、在饱和氨蒸气表（附表VII）及饱和氟里昂-12蒸气表（附表VIII）上各选取两点重作习题6－1的
计算和说明。
3、水三相点的温度＝273.16K、压力＝611.2Pa，汽化潜热＝2501.3kJ／kg。如忽略潜热的变化，
试按蒸汽压方程计算＝10℃时的饱和蒸汽压，并与表上数据相比较。
4、按饱和水及蒸汽性质表上数据，用克劳修斯－克拉贝龙方程计算汽化线在150℃时的斜率。
5、一个物理大气压下，水和冰在0℃时处于平衡，此时，熔解潜热＝6019.5J／mol，水的摩尔容积
=0.018 ／kmol，冰的摩尔容积0.0197 ／kmol。试计算该点熔解线的斜率。
6、水的三相点上，汽化潜热＝2501.3kJ/kg，升华潜热，＝2833.47kJ/kg，求熔解潜热是多少？
7、在二氧化碳的三相点上，T=216.55K，p=0.518MPa，固态比容＝0.661/kg，液态比容
=0.849/kg,气态比容＝72.2/kg，升华潜热＝542.76kJ／kg，汽化潜热=347.85kJ／kg。试计算：
（1）在三相点上升华线、熔解线和汽化线的斜率各为多少？
（2）蒸气压方程估算t=-80℃时的饱和蒸气压力（查表数据为0．0602MPa）；
（3）算t=-40℃时的饱和蒸气压力（查表数据为1.005MPa）。
8、利用水蒸汽表判定下列各点的状态，并确定其h、s或x的值：
（1）=20MPa、=300"C；
（2）=9MPa、0．017 ／kg；
（3）=4．5MPa、=450"C；
（4）=1MPa、x=0 9。
解：
（1）P1=20Mpa,t1=300℃ （2） 为湿蒸汽 h'=1364.2kJ/kg h"=2741.8kJ/kg s'=3.2875kJ/(kg。K) h=xh"+(1-x)h'=0.818×2741.8＋（1－0.818）×1364.2 =2491kJ/kg s=xs"+(1-x)s'=0.818×5.6773＋（1-0.818）×3.2875 =5.2423kJ(kg。K) (3)Pa=4.5Mpa t1=450℃>t m=257.41℃ 为过热蒸汽 (4)p4=1Mpa x=0.9 为湿蒸汽 9、利用水蒸气的h－s图确定上述各状态点的参数h、s或s的值，并与查表所得结果相对照。 10、已知水蒸气的压力为0.5MPa，比容v＝0.35／kg，问它的状态是否是过热蒸汽？如果不是，那 么是干饱和蒸汽还是湿蒸汽，并用水蒸气表求出其它参数。 11、某锅炉生产量为10t／h，蒸汽的压力2MPa，温度℃。设锅炉给水温度t＝40℃，锅炉 效率为78％，每千克煤燃烧时的发热量为28000kJ／kg。问此锅炉每小时的煤耗量是多少？（锅炉效率为蒸汽总吸热量与燃料总发热量之比值。） 12、蒸汽干度计测定蒸汽干度时，将绝对压力为1MPa的湿蒸汽向大气节流，节流后测得其温度为 120℃。求湿蒸汽原有的干度（若大气压力为0.09MPa）并将初、终状态表示在h-s图上。 13、压力的蒸汽进入汽轮机，可逆绝热膨胀至（绝对压力）。利用h－s 图求终态的等参数值，并求出每1千克蒸汽在汽轮机中所作的功。又若考虑汽轮机膨胀过程的不可逆性，并已知不可逆熵产为0.25kJ／（kg·K）；求此时每千克蒸汽在汽轮机中所完成的功量，及汽轮机的相对内效率。 14、水房烧开水用、的蒸汽与℃0.095MPa的水混合，试问欲得千克开 水，需要多少蒸汽和水？ 15、汽轮机的乏汽在真空度为0.094MPa，x＝O.90的状态下进入冷凝器，被定压冷却凝结为饱和水。 试计算乏汽凝结为水时体积缩小的倍数，并求每千克乏汽在冷凝器中所放出的热量。已知大气压力为0.1MPa。 16、1千克压力、温度＝300℃的水蒸气，定温压缩至原来容积的1/3。试确定蒸汽的终状 态、压缩所消耗的功及放出的热量，并在p－v、T－s及h－s图上将此过程表示出来。 17、轮机中，蒸汽初态为=2.9MPa、＝350℃。若经可逆绝热膨胀至＝0.006MPa，蒸汽流量为3.4kg ／s，求汽轮机的理想功率为多少千瓦？ 18、已知汽轮机喷管进口蒸汽参数为＝3.5MPa、＝450℃，出口压力＝20bar，求喷管出口流速 （将初速视为零）。 第七章理想气体混合物及湿空气 1、理想气体混合物的摩尔成分为：＝0.40，=0.10,=0.10,＝0.40。求混合物的摩尔质量、 气体常数和质量成分。 2、理想气体混合物的质量成分为：=0.85,＝0.13，=0.02求混合物的气体常数、摩尔质量 和摩尔成分。 3、锅炉烟气容积成分为：＝0.12,=0.08，其余为。当其 进入一段受热面时温度为1200℃，流出时温度为800℃烟气压力保持P=Pa 不变。求： （1）烟气进、出受热面时的摩尔容积； （2）经过受热面前后每千摩尔烟气的内能和焓的变化量； （3）烟气对受热面放出的热量（用平均比热容计算）。 4、烟气容积成分为＝0.11，＝0.07，＝0.82，而温度为800℃为将其应用于干燥设备，先 将其与压力相同、温度为20℃的空气混合成500℃的混合气。求1千摩尔烟气应与多少空气混合，以及混合后混合气体的容积成分（用平均比热容计算。空气成分为＝0·79，＝0.21）。 5、有三股压力相等的气流在定压下绝热混合。第一股是氧气，＝300℃，流量＝115kg／h；第 二股是二氧化碳＝200℃，＝200kg/h；第三股是氮气，＝400℃。混合后气流温度为275℃。试求： （1）每小时的氮气流量（用平均比热容计算）； （2）每小时的混合熵产（用定值比热容计算）。 6、一个绝热刚性容器，起初分为两部分。一部分盛有2kg氮气，压力为0.2MPa，温度为30℃；另一 部分盛有1.5kg二氧化碳，压力为0.5MPa，温度为100℃。取掉隔板后两种气体混合。求： （1）混合后的温度和压力； （2）混合过程引起的熵增（用定值比热容计算）。 7、温度=1000℃，摩尔成分为=0.25、、=0.15的燃气，与温度入=3O0℃，摩 尔成分为＝0.79、＝0.21的空气绝热混合。混合后温度＝800℃。燃气、空气和混合产物的压力相同。计算： （1）燃气和空气的混合比例； （2）对应于1kmol混合产物，混合过程的熵增量（用定值比热容计算）。 12、氮气和氨气的混合物，若处于状态＝300K、＝0.1MPa和处于状态＝560K、0.7MPa 时混合物的摘相等，试确定混合物的摩尔成份。 13、氮气和二氧化碳的混合气体，在温度为40℃．压力为0.5MPa时比容为0.166m/kg,求混合气体 的质量成分。 10、某容器底部盛有少量水，气空间容积为0.05，抽空后密闭。在温度为30℃时测得容积内压力为 5000Pa，计算容器内尚残存多少空气。 11、湿空气温度为30℃，压力为Pa，露点温度为22℃，计算其相对湿度和含湿量。 12、室内空气的压力和温度分别为0.1MPa和25℃，相对湿度为60％。求水蒸气分压力、露点温度和 合湿量。 13、压力为标准大气压、温度为35℃从相对湿度为70％的空气，进入冷却设备中冷却，离开冷却设备 时成为25℃下的饱和空气。若干空气流量为100kg／min，求湿空气每分钟在冷却设备中排出的水分和放出的热量。 14、气调节设备中，将＝30℃．＝0．75的湿空气先冷却去湿到＝15℃，然后再加热到乌℃。 苦于空气流量为500kg／min，试计算：调节后空气的相对湿度；在冷却器中空气放出的热量和凝结水量；加热器中加入的热量。 15、氟里昂－12和氮的混合物，在定容下从90℃、0．7MPa被冷却到－28℃时氟里昂开始凝结。试 问原来混合物的组分是多少？ 16、将＝20℃、＝30％的空气，先加热到＝50℃，然后送入干燥箱干燥物体，干燥箱出口的空 气温度为＝35℃。试计算从被干燥的物体中吸收1kg水分时所需的干空气量和加热量。 17、在稳定绝热流动过程中，两股空气流相混合。一股＝12℃．＝0.2、流量＝25kg/min;另 一股＝25℃．＝0.8、＝40kg／min。如所处压力均为0.1MPa，求混合后空气的相对湿度、温度和含湿量。 18、冷却塔将水从38℃冷至23℃，水流量为kg/h 。从塔底进入的空气的温度为15℃，相对 湿度为50％，塔顶排出的是30℃的饱和空气。求需要送人的空气流量和蒸发的水量。若欲将热水冷却到进口空气的湿球温度,而其它参数不变,则送入的空气的流量又为多少。 19、大气的温度和相对湿度分别为℃、＝70%。室内要求供应℃、＝50%的空气，供给量为。 试选择一个空调方案并计算之。 第八章理想气体的热力过程 1、一个容积为0.02 的封闭容器中，盛有温度18℃．压力为0.3MPa的一氧化碳。问在加入30KJ的热 量后，其压力及温度将上升至多少？ 2、2在一直径为5cm的气缸中，有温度为18℃、压力为以0.2MPa的气体0.2 。气缸中的活塞承受一 定的重量，且假设活塞移动时没有摩擦。当温度上升到200℃时，问活塞上升多少距离？气体对外作了多少功？ 3、用于高炉的冷空气，温度为30℃，以每小时3500（标准状态）通过直径为500mm的管道而送 入预热器。在压力P＝830mm汞柱下被加热到800℃，然后此热风再经热风管道而进入高炉。假设热风管道中的风速和冷风管道中一样，试问每小时消耗的热量及热风管道的直径（单位时间的容积流量＝面积×速度），以定比热容和按平均比热容表计算之。 4、柴油机的气缸吸入温度＝60℃的空气0.0025，＝0.1MPa。由于绝热压缩的结果，空气的温 度高于燃料的着火温度。今要求压缩终了的温度为720℃，问空气应被压缩到多大的容积，压力为多高？ 5、活塞式压气机中，氮气的初态为＝0.15MPa、＝27℃。今压缩2kg氮气使其容积为原来的1/4， 若一次压缩是在定温下进行，另一次在绝热下进行，求此两种压缩过程的终态参数。过程中的热量和功量，以及过程中内能、焓、熵的变化，并将过程画在p－p及T－s图上，且比较何种压缩耗功较多。 6、容积为0.4的钢瓶盛有氧气，初状态为＝15MPa、＝20℃由于气焊消耗了部分氧气，留在瓶 内的氧气相当于从初压绝热膨胀到＝7.5MPa。问共用去了多少千克氧气，瓶内氧气的温度为多少度？设钢瓶为刚体，其容积不发生变化。若瓶内氧气从周围环境吸热，其温度又重新等于20℃，问此时瓶内的压力为多少？ 7、如图9－11所示，1kg空气从初态＝0.198MPa、＝300℃定温膨胀到＝1.68／kg。随后将 空气定压压缩，再在定容下加热，使它重新回到原来的状态。试求出各特性点1、2、3的状态参数 和每一过程中内能、焓、熵的变化量，并画出T－s图。 8、2kg的气体按多变过程膨胀到原有容积的3倍，温度从300℃下降到 60℃。膨胀过程中膨胀功为100kJ，自外界吸热20kJ。求气体的和 各是多少？ 9、试证明定比热容理想气体在T-S图（图9 －12）上任意两条定压线（或定容线） 之间的水平距离相等，即线段12＝34。 证： 10、试证明定比热容理想气体在T－S图（图9－13）上任意两条定压线（或定容线）之间，线段 。 11、试在p-v图及T－s图上将满足下列要求的多变过程表示出来（先画四个基本过程），并指出n值的 范围： （1）工质放热、膨胀； （2）工质膨胀、升压； （3）工质吸热、压缩、升温； （4）工质放热、压缩、升温； （5）工质放热、降温、升压； （6）工质压缩、降温、降压。 解： 工程热力学习题集答案一、填空题 1．常规新 2．能量物质 3．强度量 4．54KPa 5．准平衡耗散 6．干饱和蒸汽过热蒸汽 7．高多 8．等于零 9．与外界热交换 10．7 2g R 11．一次二次12．热量 13．两 14．173KPa 15．系统和外界16．定温绝热可逆17．小大 18．小于零 19．不可逆因素 20．7 2g R 21、（压力）、（温度）、（体积）。 22、（单值）。 23、（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零）。 24、（熵产）。 25、（两个可逆定温和两个可逆绝热） 26、（方向）、（限度）、（条件）。 31.孤立系； 32.开尔文(K)； 33.－w s =h 2－h 1 或 －w t =h 2－h 1 34.小于 35. 2 2 1 t 0 t t C C > 36. ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M / 37.热量 38.65.29% 39.环境 40.增压比 41.孤立 42热力学能、宏观动能、重力位能 43.650 44.c v (T 2－T 1) 45.c n ln 1 2T T 46.22.12 47.当地音速 48.环境温度 49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.（物质） 52.（绝对压力）。 53.（q=(h 2-h 1)+(C 22 -C 12 )/2+g(Z 2-Z 1)+w S ）。 54.（温度） 55. (0.657)kJ/kgK 。 56. (定熵线) 57.（逆向循环）。 58.（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程） 59.（预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。 60.（增大） 二、单项选择题 1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.A 9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D 16.B 17.A 18.B 19.B 20.C 21.C 22.C 23.A 三、判断题 1．√2．√3．?4．√5．?6．?7．?8．?9．?10．? 11．?12．?13．?14．√15．?16．?17．?18．√19．√20．√ 21.（×）22.（√）23.（×）24.（×）25.（√）26.（×）27.（√）28.（√） 29.（×）30.（√） 四、简答题 1.它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平衡 状态的状态组成的过程。 它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在，可逆过程不会产生任何能量的损耗。 一个可逆过程一定是一个准平衡过程，没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。 2.1kg气体:pv=R r T mkg气体:pV=mR r T 1kmol气体：pV m=RT nkmol气体：pV=nRT R r是气体常数与物性有关，R是摩尔气体常数与物性无关。 3.干饱和蒸汽：x=1,p=p s t=t s v=v″,h=h″s=s″ 页脚内容1 页脚内容2 1 n c n κ - = - R =，代入上式得 页脚内容3 页脚内容4 页脚内容 6 及内能的变化，并画出p-v 图，比较两种压缩过程功量的大小。（空气： p c =1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分） 2．某热机在T1=1800K 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？（14分） 3．已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg ·K 和k=1.36，并以流量m=45kg/s 流经一喷管，进口p1=1bar 、T1=1100K 、c1=1800m/s 。喷管出口气体的压力p2=0.343bar ，喷管的流量系数cd=0.96；喷管效率为 =0.88。求合适的喉部截 面积、喷管出口的截面积和出口温度。（空气：p c =1.004kJ/(kgK)， R=0.287kJ/(kgK)）（20分） 一．是非题（10分） 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、√ 二．选择题（10分） 1、B2、C3、B4、B5、A 三．填空题（10分） 1、功W;内能U 2、定温变化过程，定熵变化 3、小，大，0 4、对数曲线，对数曲线 5、 a kpv kRT ==， c M a = 四、名词解释（每题2分，共8分） 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。 焓：为简化计算，将流动工质传递的总能量中，取决于工质的热力状态的那部分能量，写在一起，引入一新的物理量，称为焓。 热力学第二定律：克劳修斯(Clausius)说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法：不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。 相对湿度：湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值， 称为相对湿度?。 五简答题（8分） 工程热力学第五章思考题 5-1 热力学第二定律的下列说法能否成立？ （1）功量可以转换成热量，但热量不能转换成功量。 答：违反热力学第一定律。功量可以转换成热量，热量不能自发转换成功量。 热力学第二定律的开尔文叙述强调的是循环的热机，但对于可逆定温过程，所吸收的热量可以全部转换为功量，与此同时自身状态也发生了变化。从自发过程是单向发生的经验事实出发，补充说明热不能自发转化为功。 （2）自发过程是不可逆的，但非自发过程是可逆的。 答：自发过程是不可逆的，但非自发过程不一定是可逆的。 可逆过程的物理意义是：一个热力过程进行完了以后，如能使热力系沿相同路径逆行而回复至原态，且相互作用中所涉及到的外界也回复到原态，而不留下任何痕迹，则此过程称为可逆过程。自发过程是不可逆的，既不违反热力学第一定律也不违反第二定律。根据孤立系统熵增原理，可逆过程只是理想化极限的概念。所以非自发过程是可逆的是一种错误的理解。 （3）从任何具有一定温度的热源取热，都能进行热变功的循环。 答：违反普朗克-开尔文说法。从具有一定温度的热源取热，才可能进行热变功的循环。 5-2 下列说法是否正确？ （1）系统熵增大的过程必须是不可逆过程。 答：系统熵增大的过程不一定是不可逆过程。只有孤立系统熵增大的过程必是不可逆的过程。 根据孤立系统熵增原理，非自发过程发生必有自发补偿过程伴随，由自发过程引起的熵增大补偿非自发过程的熵减小，总的效果必须使孤立系统上增大或保持。可逆过程只是理想化极限的概念。 （2）系统熵减小的过程无法进行。 答：系统熵减小的过程可以进行，比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小。 （3）系统熵不变的过程必须是绝热过程。 答：可逆绝热过程就是系统熵不变的过程，但系统熵不变的过程可能由于熵减恰等于各种原因造成的熵增，不一定是可逆绝热过程。 （4）系统熵增大的过程必然是吸热过程，它可能是放热过程吗？ 答：因为反应放热，所以体系的焓一定减小。但体系的熵不一定增大，因为只要体系和环境的总熵增大反映就能自发进行。而放热反应会使环境获得热量，熵增为ΔH/T。体系的熵也可以减小，只要减小的量小于ΔH/T，总熵就为正，反应就能自发进行。 （5）系统熵减少的过程必须是放热过程。可以是吸热过程吗？ 答：放热的过程同时吸热。 （6）对不可逆循环，工质熵的变化∮ds?0。 答：∮ds=0。 （7）在相同的初、终态之间，进行可逆过程与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程工质熵的变化。 1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ． ??>?ds T q B ． ??t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t 6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小21．理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数，当n ＝ ∞ 时，即为等体过程。 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体 D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ）A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ）A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功 10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大 B ．减小C ．不变 D ．的变化视具体压缩空气的耗功量 11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ）A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线 14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比C ．减小空气流量 D ．降低增压比 15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。（C ）A 分子间内位能 B ．分子运动动能C ．分子本身体积D ．分子间相互作用力 二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于（AC ）A ．2 1 p p RT ln B ．1 2p p RT ln C ．1 2v v RT ln D ．2 1v v RT ln E ．(p 2v 2－p 1v 1) 17．vdp dh q －=δ适用于 AC A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 E ．任意过程，任意气体 18．再热压力若选得合适，将使（BCDE ） A ．汽耗率提高 B ．热耗率提高 C ．循环热效率提高 D ．排汽干度提高 E ．平均吸热温度提高 19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE ）A ．流量变小B ．流量不变 C ．流量变大 D ．出口压力变大E ．出口速度变大 20．不可逆循环的热效率（BE ） A ．低于可逆循环的热效率 B ．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C ．高于可逆循环的热效率 D ．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E ．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22．在一定的压力下，当液体温度达到 饱和 时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。 23．湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24．火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26．理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式 Q ＝V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28．图示通用压缩子图上一状态点A ，其位置表明： 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。 工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版 第1章 基本概念及定义 1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗 答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。 2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么 答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 ⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。 ⒋倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗在绝对压力计算公式 中，当地大气压是否必定是环境大气压 答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说，计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压 ) ( )( b v b b e b P P P P P P P P P P <-=>+=； 工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。 一．是非题三．填空题（10 分） 1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（）2．蒸汽的干度定义为_________。 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（）3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度 为__________。 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 T 2 p 2 k 1 k （） 4．理想气体的多变比热公式为_________ 5．采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释（每题 2 分，共8 分） T 1 p 1 1．卡诺定理： 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。（） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。 （） 7．对于过热水蒸气，干度x 1（） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最 多增大到临界流量。（） 9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量（） 10．已知露点温度t d 、含湿量 d 即能确定湿空气的状态。（） 二．选择题（10 分） 1．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。 2．压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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 3．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。 4．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2．．理想气体 3．水蒸气的汽化潜热 5．含湿量 五简答题（8 分） t t wet 、温度，试用H d —图定性的 d 1.证明绝热过程方程式 2.已知房间内湿空气的 确定湿空气状态。 六．计算题（共54 分） 1．质量为2kg 的某理想气体，在可逆多变过程中，压力从0.5MPa 降至0.1MPa，温度从162℃降至27℃，作出膨胀功267kJ，从外界吸收热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容c p 和c V p v 图和T s 图上 [kJ/(kg·K)]，并将此多变过程表示在 （图上先画出 4 个基本热力过程线）。（14 分） 2．某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar，t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20℃,试求：汽轮机的实际功量、 理想功量、相对内效率（15 分） 3．压气机产生压力为6bar，流量为20kg/s 的压缩空气，已知压气机进口状态 p =1bar，t1 =20℃，如为不可逆绝热压缩，实际消耗功是理论轴功的 1.15 倍，求1 c 压气机出口温度t2 及实际消耗功率P。（已知：空气 p =1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)）。（15 分） 基本概念、热力学第一定律、理想气体的热力性质 1．热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是 D 。A开口系B闭口系C孤立系D不能确定 2．当分析以下热现象时，通常哪些可以取作闭口系 B 。1）正在使用的压力锅内的蒸汽。2）被扎了胎的自行车轮胎。3）汽车行驶中轮胎被热的路面加热。4）内燃机气缸内燃烧的气体。5）内燃机排气冲程时气缸内的燃烧气体。 A 1）、2）可取作闭口系 B 3）、4）可取作闭口系 C 4）、5）可取作开口系 D 2）、4）可取作开口系 3．热力系与外界既有质量交换，又有能量交换的是 D 。A闭口系B开口系C绝热系D开口系或绝热系 4．开口系的质量是 C 。 A不变的B变化的 C 变化的也可以是不变的D在理想过程中是不变的 5．下列热力系中与外界可能与外界有质量交换的系统是 D 。A开口系B绝热系 C 闭口系D开口系、绝热系 6．某设备管道中的工质为50mmHg，设大气压力为80kP a，此压力在其压力测量表计上读数为 A 。 A 73.3 kPa B 86.67 kPa C 130 kPa D 30kPa 7．如图所示，某容器压力表A读数300kP a,压力表B读数为120kP a,若当地大气压力表读数720mmHg，则压力表C的读数为 B 。 C A 276.06kP a B 180kP a C 396.1kP a D 216.06kP a 8．容器内工质的压力将随测压时的地点不同而 C 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定 9．某压力容器，其压力表的读数在南京为1g p 与在拉萨2g p 时相比较 B 。 A 相同12g g p p = B 增大12g g p p > C 减小12g g p p < D 无法确定 10．某负压工作状态的凝汽器，若由于工作疏忽有个与大气相连的阀门未关紧，则凝汽器内工质压力将 A 。 A 升高 B 降低 C 不改变 D 可能降低也可能升高 11．某负压工作的凝汽器，若有个与大气相连的阀门未关紧，真空遭破坏，此时凝汽器的真空表读数 B 。 A 降低 B 升高 C 不变 D 没有反应 12．平衡状态就是 D 。 A 稳定状态 B 均匀状态 C 不随时间变化的状态 D 与外界不存在任何势差的的状态 13．平衡状态是指当不存在外界影响时， B 。 A 热力系逐渐达到热平衡的状态。 B 热力系状态参数多次测量数值不变。 第四章气体和蒸汽的基本热力过程 4.1试以理想气体的定温过程为例，归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法解决。 答：主要解决的问题及方法： (1) 根据过程特点（及状态方程）——确定过程方程 (2) 根据过程方程——确定始、终状态参数之间的关系 (3) 由热力学的一些基本定律——计算,,,,,t q w w u h s ??? (4) 分析能量转换关系（P —V 图及T —S 图）（根据需要可以定性也可以定量） 例：1)过程方程式：T =常数（特征）PV =常数（方程） 2)始、终状态参数之间的关系： 12p p =2 1 v v 3)计算各量：u ?=0、h ?=0、s ?=21p RIn p -=21 v RIn v 4)P ?V 图，T ?S 图上工质状态参数的变化规律及能量转换情况 4.2对于理想气体的任何一种过程，下列两组公式是否都适用 答：不是都适用。第一组公式适用于任何一种过程。第二组公式21()v q u c t t =?=-适于定容过程,21()p q h c t t =?=-适用于定压过程。 4.3在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温过程中是否需对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？ 答：定温过程对气体应加入的热量 4.4过程热量q 和过程功w 都是过程量，都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式 2 111 v q p v In v =可知，故只要状态参数1p 、1v 和2v 确定了，q 的数值也确定了，是否q 与途径无关？ 答：对于一个定温过程，过程途径就已经确定了。所以说理想气体可逆过程q 是与途径有关的。 4.5在闭口热力系的定容过程中，外界对系统施以搅拌功w δ，问这v Q mc dT δ=是否成立？ 答：成立。这可以由热力学第一定律知，由于是定容过2211 v v dv w pdv pv pvIn RTIn v v v ====??为零。故v Q mc dT δ=，它与外界是否对系统做功无关。 4.6绝热过程的过程功w 和技术功t w 的计算式： w =12u u -，t w =12h h - 是否只限于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？ 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+??? 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？ 一.就是非题 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。() 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??=() 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。() 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化就是一样的。() 7.对于过热水蒸气,干度1>x () 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。() 9.膨胀功、流动功与技术功都就是与过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10分) 1.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 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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 3.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)与(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能就是()。 (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 5.()过程就是可逆过程。 (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.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分) 1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？ 不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。 2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。 3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。 4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中，当地大气压是否必定是环境大气 压？ 当地大气压p b 改变，压力表读数 就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5．温度计测温的基本原理是什么？ 6．经验温标的缺点是什么？为什么？ 不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。 7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。 有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。 8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。 参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。 4题图 9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制 体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？ 不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。 将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 10．分析汽车动力系统（图1-21）与外界的质能交换情况。吸入空气，排出烟气，输出动力（机械能）以克服阻力，发动机水箱还要大量散热。不考虑燃烧时，燃料燃烧是热源，燃气工质吸热；系统包括燃烧时，油料发生减少。 11．经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态？ 经历一个不可逆过程后，系统可以恢复原来状态，它将导致外界发生变化。包括系统和外界的整个大系统不能恢复原来 状态。 12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分 抽成真空，中间是隔板， （1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？ p 1 9题图 《工程热力学》 沈维道主编 第四版 课后思想题答案（1~5章） 第1章 基本概念 ⒈ 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。 ⒉ 有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么? 答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 ⒊ 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。 ⒋ 倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式 b e p p p =+ ()b p p >; b v p p p =- ()b p p < 中，当地大气压是否必定是环境大气压? 答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说，计算式中的Pb 应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。 ⒌ 温度计测温的基本原理是什么? 答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。 ⒍ 经验温标的缺点是什么?为什么? 答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值（尽管差值可能是微小的），因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 ⒎ 促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。 答：分两种不同情况： ⑴ 若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的作用下，各个部分发生相互作用，系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进一盆水中，对于水和该铁块构成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化：铁块的温度逐渐降低，水的温度逐渐升高，最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态； ⑵ 若系统原处于平衡状态，则只有在外界的作用下（作功或传热）系统的状态才会发生变。 ⒏ 图1-16a 、b 所示容器为刚性容器：⑴将容器分成两部分。一部分装气体， 一部分抽成真空，中间是隔板。若突然抽去隔板，气体(系统)是否作功？ ⑵设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块， 问气体(系统)是否作功？ ⑶上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在P-v 图上表示？ 答：⑴；受刚性容器的约束，气体与外界间无任何力的作用，气体（系统）不对外界作功； ⑵ b 情况下系统也与外界无力的作用，因此系统不对外界作功； 第十一章制冷循环 1.家用冰箱的使用说明书上指出，冰箱应放置在通风处，并距墙壁适当距离，以及不要把冰箱温度设置过低，为什么 答：为了维持冰箱的低温，需要将热量不断地传输到高温热源（环境大气），如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去，会使高温热源温度升高，从而使制冷系数降低，所以为了维持较低的稳定的高温热源温度，应将冰箱放置在通风处，并距墙壁适当距离。 在一定环境温度下，冷库温度愈低，制冷系数愈小，因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。 2.为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环 答：由于空气定温加热和定温放热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。 3.压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法为什么 答：压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程，不可逆绝热节流熵增大，所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中，因为工质的干度很小，所以能得到的膨胀功也极小。而增加一台膨胀机，既增加了系统的投资，又降低了系统工作的可靠性。因此，为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。 4.压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何 答： 压缩空气制冷循环的制冷系数为：()() 14 2314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε= == 空气视为理想气体，且比热容为定值，则：()() 14 2314T T T T T T ε-= --- 循环压缩比为：2 1 p p π= 过程1-2和3-4都是定熵过程，因而有：1 3 22114 k k T T P T P T -??== ??? 代入制冷系数表达式可得：11 1 k k επ -= - 由此式可知，制冷系数与增压比有关。循环压缩比愈小，制冷系数愈大，但是循环压缩比减小会导致膨胀温差变小从而使循环制冷量减小，如图（b ）中循环1-7-8-9-1的循环压缩比较循环1-2-3-4-1的小，其制冷量 （面 T s O 4′ 9′ 1′ O v （a （b ） 压缩空气制冷循环状态参数 工程热力学习题集及答案 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。 2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。 5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 干饱和蒸汽 和 过热蒸汽 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 高 、水蒸气含量越 多 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分/Q T δ? 等于零 为可逆循环。 9．熵流是由 与外界热交换 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = g 7 2R 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。 12．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器 内的绝对压力为 173a KP 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。 17．相对湿度越 小 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大 。（填大、小） 18．克劳修斯积分/Q T δ? 小于零 为不可逆循环。 19．熵产是由 不可逆因素 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 72g R 。 21．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。 22．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。 23．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。 24．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。 25．卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。 26．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。 31．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。 32．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。 33.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_－ws=h2－h1_。 34.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量q a 的大小为2 H m _小于2 O m 。 35.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t 2>t 1时， 2 1 2t t t 0 C C 与的大小关系为_2 21 t t t C C _。 36.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量M i ，则各组 元气体的摩尔分数χi 为_∑=ω ωn 1i i i i i M /M /_。 37.由热力系与外界发生_热量__交换而引起的熵变化称为熵流。 38.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效工程热力学习题集答案
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