2012-2013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TA＞TB，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）qdupd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tw＝____________，可逆过程技术功tw＝____________。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tw。(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10kJ，吸热量QADB＝___________。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QBA＝___________，其方向为________________。③设UA＝0，UD＝42kJ，则QAD＝______________，QDB＝______________。(5)气体常数Rg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Cm与体积热容C’之间的换算关系为____________。(7)理想气体cp及cV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，,VpducdTdhcdT，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。答：4、简述功和热量的主要共同特征。答：B隔板A自由膨胀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)Ts12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pvk=c.其中k=cp/cV，k和c均为常数。答：（2）理想气体多变过程的多变比热容,1nVnkccnn为多变指数答：五、（10分）一容积为0.3m3的储气罐内装初压p1=0.5MPa，初温t1=270C的氮气（N2）。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：