年《工程热力学》期中考试习题
2013-2014年《工程热力学》期中考试题
一、选择题(每小题2分，共20分)
（1)平衡态是指当不存在外部影响( )
a.系统内部状态永远不变状态b．系统内部改变较小
c．系统内部状态参数不随时间而改变d．系统内部状态不发生改变
(2)单元系统平衡态时各点的状态参数( )
a.必定是均匀一致的b．必定是接近相等的
c．是在不断变化的d．不一定是均匀一致的
(3)“不可逆过程，就是工质不能恢复到原来状态的过程”的说法（）
a是错误的b．是正确的
c．不够严格 d. 无法判断
(4)可逆过程与准平衡过程的主要区别是( )
a．可逆过程比准平衡过程进行得快得多b．准平衡过程是进行得无限慢的过程c．可逆过程不但是内部平衡，而且与外界平衡d．可逆过程中工质可以恢复为初态
（5）准平衡过程是指（）的过程。
A. 弛豫时间很长
B. 不平衡势差无限小
C. 温差无限小
D. 压差无限小
(6)下列系统中与外界有功量交换的系统可能是( )
a绝热系统b．闭口系统
c孤立系统d．绝热系统或闭口系统
(7)有下列说法：
1)孤立系统内工质的状态变化不能发生变化
2)只要不存在任何性质的耗散效应．就一定不会产生能量不可逆损耗
3)经过一个不可逆过程后，工质再不能回复到原来的状态
4)质量相同的物体A和B，若T A＞T B，则物体A具有的热量较物体B多
其中错误的是( )。
a．1)，2)，3) b．2)，3), 4)
c．1)，2)，4) d．1)，3)，4)
(8)在T-s图上，任意一个逆向循环其( )
a.吸热大于放热b．吸热等于放热
c吸热小于放热d．吸热和放热关系不定
(9)理想气体的比热力学能和比焓( )
a. 是温度与压力的函数
b. 是压力的函数
c. 在初终态压力不同,温度相同时的变化值相同
d. 在初终态压力相同,温度不相同时的变化值相同
（10）q du pd δ=+v 适用于( )
a. 定压过程
b. 准平衡过程
c. 无耗散的准平衡过程
d. 理想气体的任意过程
二、填空题（每小题1分，共30分）
(1)流动工质进入开口系带入的能量有________，推动功为__________。工质流出开口系时带出的能量为___ ____________，推动功为_____________。
(2)焓的定义式为__________________ ，单位是_____________。
(3)技术功t w ＝____________，可逆过程技术功t w ＝____________。技术功与膨胀功的关系为________________，在同一p-v 图上表示出任意一可逆过程的w 和t w 。
(4)如下图所示，已知工质从状态A 沿路径A-C-B 变化到状态B 时，吸热84kJ ，对外作功32kJ 。问 ①系统从A 经D 到B ，若对外做功10 kJ ，吸热量Q ADB ＝___________。
②系统从B 经中间任意过程返回A ，若外界对系统做功20kJ ，则Q BA ＝___________，其方向为________________。
③设U A ＝0，U D ＝42kJ ，则Q AD ＝______________，Q DB ＝______________。
(5)气体常数R g 与气体种类________关，与状态_________关。通用气体常数R 与气体种类 __________关，与状态________关。在SI 制中R 的数值是__________，单位________。
(6)质量热容c ．摩尔热容C m 与体积热容C ’之间的换算关系为____________。
(7)理想气体c p 及c V 值与气体种类_______关。与温度________关。它们的差值与气体种类_________关，与温度_________关。它们的比值k 与气体种类________关，与温度_______。
(8)对于理想气体，,V p du c dT dh c dT ==，它们的适用条件分别是______________。
三、简述题（每小题5分，共30分）
1、简述热量的定义。在热力系统中有绝热闭口系的定义，在开口系统中，由于有流体的进
出，就不可能有绝热开口系，该说法对否？分析之。
答：
2、什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？
答：
3、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A中存有高压空气，B中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T、P、u、s、v）如何变化，并简述为什么。
自由膨胀
答：
4、简述功和热量的主要共同特征。
答：
5、如图所示T－s图上理想气体任意可逆过程1－2的热量如何表示？热力学能变化量、焓变化量如何表示？若过程1－2是不可逆的，上述各量是否相同？(请在图上简明标出)
T
s
答：
6、在p-v图及T-s图上，分别画出当空气的n=1.1时的膨胀过程1→2和当空气的n=1.55时
的压缩过程1→3，确定过程1→2和1→3中功和热量的正负号，并比较初终态热力学能U2
和U3的大小。（空气k=1.4）
答：
四、证明题（共10分，每小题5分）
（1）试证明理想气体定熵过程的过程方程式是pv k =c .其中k=c p /c V ，k 和c 均为常数。 答：
（2）理想气体多变过程的多变比热容,1
n V n k c c n n -=-为多变指数 答：
五、（10分）
一容积为0.3m 3的储气罐内装初压p 1=0.5MPa ，初温t 1=270C 的氮气（N 2）。若对罐加热，温度、压力升高。储气罐上装有压力控制阀，当压力超过0.8MPa 时，阀门便自动打开，放走氮气，即储气罐维持最大压力为0.8MPa 。问当罐内氮气温度为3060C 时，对罐内氮气共加入多少热量？设氮气比热容为定值。
答：