工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)_期末復(fù)習(xí)題_77791458609821975

1、 中國(guó)石油大學(xué)（）遠(yuǎn)程教育學(xué)院期末復(fù)習(xí)題工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)一. 選擇題1. 孤立系統(tǒng)的熱力狀態(tài)不能發(fā)生變化；（ × ）2. 孤立系統(tǒng)就是絕熱閉口系統(tǒng)；（ × ）3. 氣體吸熱后熱力學(xué)能一定升高；（ × ）4. 只有加熱，才能使氣體的溫度升高；（ × ）5. 氣體被壓縮時(shí)一定消耗外功；（ ）6. 封閉熱力系發(fā)生可逆定容過(guò)程，系統(tǒng)一定不對(duì)外作容積變化功；（ ）7. 流動(dòng)功的改變量?jī)H取決于系統(tǒng)進(jìn)出口狀態(tài)，而與工質(zhì)經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)；（ ）8. 在閉口熱力系中，焓h是由熱力學(xué)能u和推動(dòng)功pv兩部分組成。（ × ）9. 理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程是等熱力學(xué)能的

2、過(guò)程。（ × ）10. 對(duì)于確定的理想氣體，其定壓比熱容與定容比熱容之比cp/cv的大小與氣體的溫度無(wú)關(guān)。（ × ）11. 一切可逆熱機(jī)的熱效率均一樣；（ × ）12. 不可逆熱機(jī)的熱效率一定小于可逆熱機(jī)的熱效率；（ × ）13. 如果從同一狀態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆過(guò)程，一為不可逆過(guò)程，則不可逆過(guò)程的熵變等于可逆過(guò)程的熵變；（ ）14. 如果從同一狀態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑：一為可逆過(guò)程，一為不可逆過(guò)程，則不可逆過(guò)程的熵變大于可逆過(guò)程的熵變；（ × ）15. 不可逆過(guò)程的熵變無(wú)法計(jì)算；（ × ）16. 工質(zhì)被加熱熵一定增大，工

3、質(zhì)放熱熵一定減小；（ × ）17. 封閉熱力系統(tǒng)發(fā)生放熱過(guò)程，系統(tǒng)的熵必然減少。（ × ）18. 由理想氣體組成的封閉系統(tǒng)吸熱后其溫度必然增加；（ × ）19. 知道了溫度和壓力，就可確定水蒸氣的狀態(tài)；（ × ）20. 水蒸氣的定溫膨脹過(guò)程滿(mǎn)足Q=W；（ × ）21. 對(duì)未飽和濕空氣，露點(diǎn)溫度即是水蒸氣分壓力所對(duì)應(yīng)的水的飽和溫度。（ ）二. 問(wèn)答題1. 說(shuō)明什么是準(zhǔn)平衡過(guò)程？什么是可逆過(guò)程？指出準(zhǔn)平衡過(guò)程和可逆過(guò)程的關(guān)系。答：（1）準(zhǔn)平衡過(guò)程：是假設(shè)過(guò)程中系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一個(gè)狀態(tài)都無(wú)限接近平衡態(tài)的過(guò)程，（2）可逆過(guò)程：是指如果系統(tǒng)完成了某一過(guò)程之

4、后，再沿著原路逆行，恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，外界也隨之回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)的過(guò)程。（3）準(zhǔn)平衡過(guò)程和可逆過(guò)程的關(guān)系：準(zhǔn)平衡過(guò)程著眼于系統(tǒng)的平衡，可逆過(guò)程著眼于系統(tǒng)和外界的總平衡。一個(gè)準(zhǔn)平衡過(guò)程不一定是可逆過(guò)程，但一個(gè)可逆過(guò)程一定是一個(gè)準(zhǔn)平衡過(guò)程。可逆過(guò)程是無(wú)耗散的準(zhǔn)平衡過(guò)程。2. 試指出膨脹功，技術(shù)功，流動(dòng)功的區(qū)別和聯(lián)系？寫(xiě)出流動(dòng)功的計(jì)算公式，說(shuō)明流動(dòng)功大小與過(guò)程特性有無(wú)關(guān)系？ 答：（1）膨脹功：是由于工質(zhì)體積的變化對(duì)外所做的功；技術(shù)功：是指工程技術(shù)上可以直接利用的功，包括宏觀(guān)動(dòng)能，宏觀(guān)位能，軸功；流動(dòng)功：推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)而做的功稱(chēng)為流動(dòng)功。膨脹功，技術(shù)功，流動(dòng)功的聯(lián)系為：。（2）流動(dòng)功的計(jì)算公式：，其大小

5、與過(guò)程的特性無(wú)關(guān)，只與進(jìn)出口的狀態(tài)有關(guān)。3. 試指出膨脹功，軸功，技術(shù)功，流動(dòng)功的區(qū)別和聯(lián)系，寫(xiě)出可逆過(guò)程中膨脹功，技術(shù)功的計(jì)算公式。答：（1）膨脹功：是由于工質(zhì)體積的變化對(duì)外所做的功；技術(shù)功：是指工程技術(shù)上可以直接利用的功，包括宏觀(guān)動(dòng)能，宏觀(guān)位能，軸功；流動(dòng)功：推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)而做的功稱(chēng)為流動(dòng)功。膨脹功，技術(shù)功，流動(dòng)功的聯(lián)系為：。 （2）可逆過(guò)程中膨脹功的計(jì)算公式：；技術(shù)功的計(jì)算公式：。4. 寫(xiě)出開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式的表達(dá)式，說(shuō)明式中各量的含義。答：（1）開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)的能量方程式為：。（2）式中各量含義：為工質(zhì)與外界交換的熱量，為工質(zhì)進(jìn)出口焓的變化，為工質(zhì)宏觀(guān)動(dòng)能的變化，為工質(zhì)宏觀(guān)位能

6、的變化，系統(tǒng)對(duì)外所作軸功。5. 試將滿(mǎn)足空氣下列要求的多變過(guò)程表示在p-v圖和T-s圖上（1）理想氣體的定溫，定壓，定容和定熵過(guò)程；（2）空氣升壓，升溫，又放熱的熱力過(guò)程。 答：6. 試將滿(mǎn)足空氣下列要求的多變過(guò)程表示在p-v圖和T-s圖上（1）理想氣體的定溫，定壓，定容和定熵過(guò)程；（2）空氣膨脹，升溫，又吸熱的熱力過(guò)程。答：7. 試將滿(mǎn)足空氣下列要求的多變過(guò)程表示在p-v圖和T-s圖上（1）理想氣體的定溫，定壓，定容和定熵過(guò)程；（2）工質(zhì)又膨脹，又降溫，又放熱的多變過(guò)程。 答：8. 回答什么是熱力學(xué)第一定律？什么是熱力學(xué)第二定律？寫(xiě)出兩個(gè)與熱力學(xué)第二定律相等價(jià)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 答：（1）熱力學(xué)

7、第一定律：在熱能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能的總量保持不變。（2）熱力學(xué)第二定律：克勞修斯表述：不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其他變化。開(kāi)爾文-普朗克表述：不可能從單一熱源取熱，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響。（3）與熱力學(xué)第二定律等價(jià)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：1）克勞修斯積分式：，用于判斷一個(gè)循環(huán)是否可能，是否可逆。式中等號(hào)用于可逆循環(huán)，不等號(hào)用于不可逆循環(huán)。2）孤立系統(tǒng)熵增原理：。孤立系統(tǒng)熵增原理指出孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變，絕不能減小。孤立系統(tǒng)的熵增完全由熵產(chǎn)組成，式中等號(hào)用于可逆過(guò)程，不等號(hào)用于不可逆過(guò)程。3）過(guò)程熵變的計(jì)算式：，用于判斷過(guò)程能否進(jìn)行，是否可逆，等號(hào)為可逆過(guò)程，不

8、等號(hào)為不可逆過(guò)程。（以上等價(jià)數(shù)學(xué)表達(dá)式寫(xiě)出2個(gè)即可）9. 說(shuō)明什么是第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)？什么是第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)的含義，它們是否違反了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律。答：（1）第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)：是指不花費(fèi)代價(jià)就能夠產(chǎn)生功的機(jī)器。（2）第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)：是指能夠從單一熱源取熱并使之完全變?yōu)楣Φ臋C(jī)器。（3）第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第一定律。第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反熱力學(xué)第一定律，但卻違反了熱力學(xué)第二定律。10. 什么是飽和濕空氣？什么是未飽和濕空氣？如何將未飽和濕空氣轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜐窨諝?？答：?）飽和濕空氣：是由干空氣和干飽和水蒸氣組成的空氣。（2）不飽和濕空氣：是由干空氣和過(guò)熱水蒸氣組成的空氣。（3）將未飽和濕空氣轉(zhuǎn)變?yōu)轱?/p>

9、和濕空氣的方法有兩種：方法1：濕空氣溫度一定時(shí)，增加水蒸氣分壓力 , 方法2：保持水蒸氣含量不變，降低濕空氣溫度。11. 解釋相對(duì)濕度，含濕量的含義。寫(xiě)出水蒸氣分壓力，相對(duì)濕度，含濕量之間的相互關(guān)系。答：（1）相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度v與同溫度下濕空氣的最大絕對(duì)濕度s之比稱(chēng)為濕空氣的相對(duì)濕度，即：。（2）含濕量：在濕空氣中，與單位質(zhì)量干空氣共存的水蒸氣的質(zhì)量，稱(chēng)為濕空氣的含濕量。（3）水蒸氣分壓力，相對(duì)濕度，含濕量的關(guān)系為：12. 說(shuō)明朗肯循環(huán)的基本系統(tǒng)組成，指出在每個(gè)設(shè)備中完成的熱力過(guò)程。 答：（1）朗肯循環(huán)的基本系統(tǒng)組成：鍋爐，汽輪機(jī)，冷凝器，給水泵。（2）鍋爐中：未飽和水定壓加熱成為過(guò)

10、熱水蒸氣過(guò)程；汽輪機(jī)中：過(guò)熱水蒸汽在汽輪機(jī)中可逆絕熱膨脹對(duì)外作功至冷凝壓力過(guò)程；冷凝器中：濕蒸氣可逆定壓放熱冷凝為飽和水過(guò)程；給水泵中：飽和水在凝結(jié)水泵中可逆絕熱被壓縮過(guò)程。13. 寫(xiě)出朗肯循環(huán)熱效率的計(jì)算公式？分析提高朗肯循環(huán)熱效率的方法有哪些？ 答：（1）朗肯循環(huán)熱效率公式為：由：得：（2）提高朗肯循環(huán)熱效率的方法有：1）保持蒸汽的初壓，終壓不變，提高蒸汽的初溫；2）保持蒸汽的初溫，終壓不變，提高蒸汽的初壓；3）保持蒸汽的初壓，初溫不變，降低蒸汽的終壓；4）在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上，改進(jìn)循環(huán)，如采用再熱循環(huán)，回?zé)嵫h(huán)等。14. 分析采用再熱循環(huán)的目的是什么？ 答：再熱循環(huán)的目的主要在于增加蒸汽干度

11、，以便在蒸氣初溫度限制下可以采用較高的初壓力，從而提高循環(huán)熱效率。15. 分析采用回?zé)嵫h(huán)的目的是什么？ 答：回?zé)嵫h(huán)的目的主要是提高進(jìn)入鍋爐之前的給水，且減少冷源損失，從而提高循環(huán)的熱效率。16. 如圖所示為蒸汽一次回?zé)嵫h(huán)的T-s圖，指出圖中與回?zé)嵯嚓P(guān)的熱力過(guò)程，并寫(xiě)出一次回?zé)嵫h(huán)熱效率的計(jì)算公式。答：（1）與回?zé)嵊嘘P(guān)的熱力過(guò)程為：過(guò)程7-8-9：工質(zhì)在回?zé)峒訜崞髦卸▔悍艧徇^(guò)程；過(guò)程4-9： 工質(zhì)在回?zé)峒訜崞髦卸▔何鼰徇^(guò)程。 （2）熱效率計(jì)算公式：由：得：17. 如圖所示為蒸汽一次再熱循環(huán)的T-s圖，指出與一次再熱相關(guān)的熱力過(guò)程與過(guò)程特點(diǎn)，并寫(xiě)出一次再熱循環(huán)熱效率的計(jì)算公式。答：（1）與再

12、熱有關(guān)的熱力過(guò)程為：過(guò)程7-1：工質(zhì)在再熱器中的定壓加熱過(guò)程。 （2）熱效率計(jì)算公式：由：得：。18. 寫(xiě)出傅里葉定律表達(dá)式的一般形式，說(shuō)明其適用條件與式中負(fù)號(hào)的含義。答：（1）傅里葉定律的表達(dá)形式用向量式表示：熱流量為： 或用熱流密度表示為：。（2）適用條件：各向同性物體。式中負(fù)號(hào)含義：負(fù)號(hào)說(shuō)明導(dǎo)熱熱流量的方向與溫度梯度的方向共線(xiàn)反向，溫度梯度的方向?yàn)檠刂葴孛娴姆ň€(xiàn)方向，并指向溫度升高的方向，熱流量的方向?yàn)闇囟冉德涞姆较颉?19. 寫(xiě)出直角坐標(biāo)系下，非穩(wěn)態(tài)，常物性，有熱源的導(dǎo)熱微分方程形式，寫(xiě)出導(dǎo)溫系數(shù)的定義式和物理意義。 答：（1）導(dǎo)熱微分方程形式：；（2）導(dǎo)溫系數(shù)：，其物理意義為：材料

13、傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)。 20. 一個(gè)具體導(dǎo)熱問(wèn)題的完整數(shù)學(xué)描述應(yīng)包括哪些方面？ 答：（1）一個(gè)具體導(dǎo)熱問(wèn)題的完整數(shù)學(xué)描述包括：導(dǎo)熱微分方程和相應(yīng)的單值性條件（單值性條件包括4個(gè)方面：幾何條件，物理?xiàng)l件，時(shí)間條件和邊界條件。 21. 什么是導(dǎo)熱問(wèn)題的單值性條件？它包含哪些容？答：（1）單值性條件：說(shuō)明了導(dǎo)熱過(guò)程的具體特點(diǎn)，是使導(dǎo)熱微分方程獲得唯一解的條件。（2）單值性條件一般包括4個(gè)方面：幾何條件，物理?xiàng)l件，時(shí)間條件和邊界條件，邊界條件又有第一類(lèi)邊界條件，第二類(lèi)邊界條件和第三類(lèi)邊界條件之分。 22. 說(shuō)明影響對(duì)流換熱的因素有哪些？分析在一樣的流動(dòng)和換熱壁面條件下，體積熱容cp大的流體，表面

14、傳熱系數(shù)是大還是??？答：（1）影響對(duì)流換熱的因素有：流動(dòng)的起因（自然對(duì)流或強(qiáng)迫對(duì)流），流動(dòng)的狀態(tài)（層流和湍流），流體有無(wú)相變，流體的物理性質(zhì)（如：等），換熱表面的幾何因素。（2）反映單位體積流體熱容量的大小，在一樣的流動(dòng)和換熱壁面條件下，數(shù)值愈大，通過(guò)對(duì)流轉(zhuǎn)移的熱量愈多，對(duì)流換熱愈強(qiáng)烈。23. 說(shuō)明影響對(duì)流換熱的因素有哪些？分析在一樣的流動(dòng)和換熱壁面條件下，導(dǎo)熱系數(shù)大的流體，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是大還是小。答：（1）影響對(duì)流換熱的因素有：流動(dòng)的起因（自然對(duì)流或強(qiáng)迫對(duì)流），流動(dòng)的狀態(tài)（層流和湍流），流體有無(wú)相變，流體的物理性質(zhì)（如：等），換熱表面的幾何因素。（2）導(dǎo)熱系數(shù)愈大的流體，導(dǎo)熱熱阻愈小，對(duì)流換

15、熱愈強(qiáng)烈。24. 說(shuō)明對(duì)流換熱微分方程組由哪幾個(gè)方程組成？它們各自導(dǎo)出的理論依據(jù)是什么？答：（1）對(duì)流換熱的微分方程組包括：連續(xù)性方程，動(dòng)量微分方程，能量微分方程。（2）導(dǎo)出的理論依據(jù)：1）連續(xù)性方程：根據(jù)微元體的質(zhì)量守恒導(dǎo)出；2）動(dòng)量微分方程：根據(jù)微元體的動(dòng)量守恒導(dǎo)出；3）能量微分方程，根據(jù)微元體的質(zhì)量守恒導(dǎo)出。25. 什么是流動(dòng)邊界層？什么是熱邊界層？說(shuō)明邊界層的特點(diǎn)有哪些？ 答：（1）流動(dòng)邊界層：是流體流過(guò)固體表面時(shí)，存在著較大的速度梯度，粘性力起主要作用的流體薄層。（2）熱邊界層：是流體流過(guò)與之溫度不同的固體表面時(shí)，存在著較大的溫度梯度，發(fā)生熱量交換的流體薄層。（3）邊界層的特點(diǎn)：1）

16、邊界層的厚度與壁面特征長(zhǎng)度相比是很小的量；2）流場(chǎng)劃分為邊界層區(qū)和主流區(qū)；3）根據(jù)流動(dòng)狀態(tài)，邊界層分為層流邊界層和湍流邊界層。湍流邊界層分為層流底層，緩沖層與湍流核心三層。4）在層流邊界層與層流底層，垂直于壁面方向的熱量傳遞主要靠導(dǎo)熱，湍流邊界層的主要熱阻在層流底層。26. 分別寫(xiě)出畢渥數(shù)，努爾特?cái)?shù)的定義式與物理意義。答：（1），物理意義為：物體部的導(dǎo)熱熱阻與邊界處的對(duì)流換熱熱阻 之比。（2），物理意義為：表征流體在壁面外法線(xiàn)方向上的平均無(wú)量綱溫度梯度，其大小反映對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。27. 努塞爾特?cái)?shù)和畢渥數(shù)的表達(dá)式的形式完全一樣，二者有何區(qū)別？答：努爾特?cái)?shù)與畢渥數(shù)的表達(dá)形式完全一樣，但具有不同的

17、物理意義。（1）畢渥數(shù)表示在第三類(lèi)邊界條件下的固體導(dǎo)熱熱阻與邊界處的對(duì)流換熱熱阻之比，表達(dá)式中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由第三類(lèi)邊界條件確定，導(dǎo)熱系數(shù)是固體的導(dǎo)熱系數(shù)，特征長(zhǎng)度是反映固體導(dǎo)熱溫度場(chǎng)幾何特征的尺度。（2）努爾特?cái)?shù)反映了對(duì)流換熱的強(qiáng)弱，表達(dá)式中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是待定參數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)是流體的導(dǎo)熱系數(shù)，特征長(zhǎng)度是反映對(duì)流換熱固體表面幾何特征的尺度。28. 分別寫(xiě)出傅里葉數(shù)，普朗特?cái)?shù)的定義式與物理意義。答：（1），物理意義為：分子為從非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程開(kāi)始到時(shí)刻的時(shí)間，分母可理解為溫度變化涉與到面積所需要的時(shí)間。是非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程的無(wú)量綱時(shí)間。（2），物理意義為：流體的動(dòng)量擴(kuò)散能力與熱量擴(kuò)散能力之比。29.

18、分別寫(xiě)出雷諾數(shù)和格拉曉夫數(shù)的定義式和物理意義。答：（1）雷諾數(shù)：，物理意義為：表征流體粘性力與慣性力的相對(duì)大小，越大，慣性力的影響越大。根據(jù)數(shù)的大小可以判斷流態(tài)；（2），物理意義為：浮升力與粘性力的相對(duì)大小，反映自然對(duì)流的強(qiáng)弱。越大，浮升力的相對(duì)作用越大，自然對(duì)流越強(qiáng)。30. 簡(jiǎn)述相似原理的主要容。 答：相似原理包括相似三定理，（1）相似第一定理：彼此相似的現(xiàn)象，必定具有一樣的同名準(zhǔn)數(shù)的數(shù)值；（2）相似第二定理：所有相似的物理現(xiàn)象的解必定可用同一個(gè)特征數(shù)關(guān)系式描述；（3）相似第三定理：凡同類(lèi)現(xiàn)象，若同名已定特征數(shù)相等，且單值性條件相似，那么這兩個(gè)現(xiàn)象一定相似。31. 說(shuō)明如何判斷兩個(gè)現(xiàn)象相似？

19、 答：利用相似第三定理判斷：凡同類(lèi)現(xiàn)象，若同名已定特征數(shù)相等，且單值性條件相似，那么這兩個(gè)現(xiàn)象一定相似。32. 指出組成輻射換熱網(wǎng)絡(luò)的熱阻有哪兩類(lèi)？如何表示？當(dāng)輻射表面為黑體時(shí)，熱阻如何表示？答：（1）組成輻射換熱網(wǎng)絡(luò)的熱阻有表面輻射熱阻和空間輻射熱阻，表面輻射熱阻為，空間輻射熱組為。（2） 當(dāng)輻射表面為黑體時(shí)，其表面輻射熱阻，只有空間輻射熱阻。33. 寫(xiě)出角系數(shù)的相對(duì)性，完整性，可加性的表達(dá)式。 答：（1）角系數(shù)的相對(duì)性：；（2）完整性：；（3）可加性：。34. 如圖所示為一漫射灰體表面，試指出與此漫灰表面有關(guān)的輻射能量有哪些？寫(xiě)出有效輻射，表面凈輻射換熱量的表達(dá)式。答：（1）與此漫射灰體表

20、面有關(guān)的輻射能量有：投入輻射G，吸收輻射G，反射輻G， 輻射力E=Eb，有效輻射J=E+G，灰體表面凈輻射換熱量：35. 什么是黑體？什么是灰體？答：（1）黑體：吸收比 =1的物體稱(chēng)為絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱(chēng)黑體；（2）灰體：是指光譜輻射特性不隨波長(zhǎng)而變化的假想物體。三 . 計(jì)算題1. 2 kg空氣經(jīng)過(guò)定溫膨脹的可逆過(guò)程，從初態(tài)壓力為 p1=9.807 bar，t1=300 ºC膨脹到終態(tài)容積為初態(tài)容積的5倍。試計(jì)算：（1）空氣的終態(tài)參數(shù)；（2）對(duì)外界所作的膨脹功和交換的熱量；（3）熱力學(xué)能，焓和熵的變化量。設(shè)空氣的cp=1.004kJ/(kg·K)，Rg=0.287kJ/(kg&#

21、183;K)，K=1.4。解：（1）取空氣為熱力系統(tǒng)，對(duì)可逆定溫過(guò)程1-2，由參數(shù)間的相互關(guān)系得：由理想氣體狀態(tài)方程式得；定溫過(guò)程：（2）氣體對(duì)外所作的功與交換的熱量：（3）過(guò)程中熱力學(xué)能，焓，熵的變化為：2. 兩質(zhì)量一樣，比熱容一樣（為常數(shù)）的物體A，B，初溫各為T(mén)A與TB，用它們作高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩矗箍赡鏅C(jī)在其間工作，直至兩物體溫度相等為止。試求：（1）平衡時(shí)的溫度Tm；（2）可逆機(jī)的總功量；（3）如果兩物體直接進(jìn)行熱交換至溫度相等，求此平衡溫度Tm與兩物體的總熵變。解：（1）取A，B物體與熱機(jī)為孤立系統(tǒng)，則有：，其中：，因此：即： 或 ，所以 （2）A物體為有限熱源，過(guò)程中放出熱量，B

22、物體為有限冷源，過(guò)程中要吸收熱量，并且：，熱機(jī)為可逆熱機(jī)時(shí)，由能量守恒：。（3）兩物體直接進(jìn)行能量交換直至溫度相等時(shí)，可列出能量守恒方程：因此： 3. 1Kmol的理想氣體，從初態(tài)p1=0.5MPa，T1=340K絕熱膨脹到原來(lái)體積的2倍。已知?dú)怏w的Cp,m= 33.44 kJ/(mol·K)，Cv,m= 25.12 kJ/(mol·K)，試確定在下述情況下氣體的終溫，對(duì)外所作的功與熵的變化量。（1）可逆絕熱過(guò)程；（2）氣體向真空自由膨脹。解：首先計(jì)算比熱容比：（1）對(duì)可逆絕熱過(guò)程：終溫：。對(duì)外所作的功：熵的變化量：（2）氣體向真空自由膨脹，有，又過(guò)程絕熱，則，因此由閉口系

23、能量方程，得。即終溫：熵的變化量：4. 欲設(shè)計(jì)一熱機(jī)，使之能從溫度為973K的高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，并向溫度為303K的冷源放熱800kJ。試確定（1）此循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)？（2）若把此熱機(jī)當(dāng)作制冷機(jī)用，從冷源吸熱800kJ，是否可能向熱源放熱2000kJ？此時(shí)，至少需耗多少功？解：（1）方法1：利用克勞修斯積分式來(lái)判斷循環(huán)是否可行，所以此循環(huán)能實(shí)現(xiàn)，且為不可逆循環(huán)。或方法2：利用孤立系統(tǒng)熵增原理來(lái)判斷循環(huán)是否可行，孤立系統(tǒng)由高溫?zé)嵩矗蜏責(zé)嵩?，熱機(jī)與功源組成，因此： 孤立系統(tǒng)的熵是增加的，所以此循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)。（2）若將此熱機(jī)當(dāng)作制冷機(jī)使用，使其逆行，顯然不可能進(jìn)行。也可借助與上述方法的任一種重

24、新判斷。若使制冷機(jī)能從冷源吸熱800kJ，假設(shè)至少耗功Wmin，根據(jù)孤立系統(tǒng)熵增原理，解得：。5. 熱電廠(chǎng)有一外徑為100mm的過(guò)熱蒸汽管道（鋼管），用熱導(dǎo)率=0.04 W/(m·K)的玻璃棉保溫。已知鋼管外壁面溫度為400，要求保溫層外壁面溫度不超過(guò)50，并且每米長(zhǎng)管道的散熱損失要小于160W，試確定保溫層的厚度。解：依題可寫(xiě)出每米長(zhǎng)管道的散熱損失為：，若要求每米長(zhǎng)管道散熱損失小于160W，代入已知數(shù)據(jù)：，解之，得： 。6. 某過(guò)熱蒸汽管道的，外直徑分別為150 mm和160 mm，管壁材料的熱導(dǎo)率為45 W/(m·K)，管道外包兩層保溫材料。第一層材料厚度為40 mm，

25、熱導(dǎo)率為0.1 W/(m·K).；第二層厚度為50 mm，熱導(dǎo)率為0.16 W/(m·K)。蒸汽管道壁面溫度為400，保溫層外壁面溫度為50。試計(jì)算：（1）各層材料導(dǎo)熱熱阻；（2）每米長(zhǎng)蒸汽管道的散熱損失。解（1）首先計(jì)算各層材料的導(dǎo)熱熱阻：管道層：第一保溫層：第二保溫層：（2）單位長(zhǎng)度熱流量：窗體頂端1. 如果熱力系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有任何形式的能量交換，那么這個(gè)熱力系統(tǒng)一定是  D、孤立系統(tǒng)2.（2.5分） 理想氣體的熱力學(xué)能只與（ ）有關(guān)。A、溫度3.（2.5分） 理想氣體的比熱容只與（ ）參數(shù)有關(guān)。A、溫度4.（2.5分） 以下哪個(gè)描述適合自發(fā)過(guò)程。C、一定是

26、不可逆過(guò)程5.（2.5分） 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了以下哪個(gè)基本定律。C、熱力學(xué)第二定律6.（2.5分） 熱力循環(huán)可分為正向循環(huán)和逆向循環(huán)，以下循環(huán)中為正向循環(huán)的是（ ）。A、熱機(jī)循環(huán)7.（2.5分） 動(dòng)力循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性可用熱效率來(lái)表示，熱機(jī)的熱效率（ ）B、總是小于18.（2.5分） 制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性可用制冷系數(shù)來(lái)表示，制冷機(jī)的制冷系數(shù)（ ）D、都有可能9.（2.5分） 熱泵循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性可用供熱系數(shù)來(lái)表示，熱泵的供熱系數(shù)（ ）B、大于110.（2.5分） 任何可逆循環(huán)的熱效率都（ ）卡諾循環(huán)的熱效率。  D、無(wú)法比較11.（2.5分） 任何可逆循環(huán)的熱效率都（ ）不可逆循環(huán)的熱效率。

27、60; D、無(wú)法比較12.（2.5分） 工質(zhì)的壓力可以用絕對(duì)壓力，表壓力和真空度來(lái)表示，以下哪種壓力可以作為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)A、絕對(duì)壓力13.（2.5分） 在一樣的高溫恒溫?zé)嵩春偷蜏睾銣責(zé)嵩撮g工作的任何可逆熱機(jī)的熱效率都（ ）卡諾熱機(jī)的熱效率。B、等于14.（2.5分） 在一樣的高溫恒溫?zé)嵩春偷蜏睾銣責(zé)嵩撮g工作的任何可逆熱機(jī)的熱效率都（ ）不可逆熱機(jī)的熱效率。  A、大于15.（2.5分） 若工質(zhì)分別經(jīng)歷可逆過(guò)程A和不可逆過(guò)程B，均從同一初始狀態(tài)出發(fā)，而兩過(guò)程中工質(zhì)從B、SA=SB16.（2.5分） 如果從同一初態(tài)出發(fā)到達(dá)同一終態(tài)有兩個(gè)過(guò)程：可逆過(guò)程A和不可逆過(guò)程B，則兩過(guò)程的熵變關(guān)系

28、是( ).B、SA=SB17.（2.5分） 等熵過(guò)程一定是一個(gè)（ ）過(guò)程。C、兩種情況都有可能18.（2.5分） 當(dāng)m公斤的河水和G公斤的沸水具有一樣的熱能時(shí)，它們的可用能（ ）。  C、沸水可用能多19.（2.5分） 若組成熱力系統(tǒng)的各部分之間沒(méi)有熱量傳遞，熱力系統(tǒng)將處于熱平衡狀態(tài)。此時(shí)熱力系統(tǒng)部一定不存在（ ）。  A、溫度差20.（2.5分） 若組成熱力系統(tǒng)的各部分之間沒(méi)有相對(duì)位移，熱力系統(tǒng)將處于力平衡狀態(tài)。此時(shí)熱力系統(tǒng)部一定不存在（ ）。B、壓力差21.（2.5分） 等量空氣從一樣的初態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)過(guò)可逆絕熱過(guò)程A和不可逆絕熱過(guò)程B到達(dá)一樣的終態(tài)，兩個(gè)過(guò)程中空氣熱力

29、學(xué)能變化的關(guān)系為（ ）。C、UA=UB22.（2.5分） 熱力系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能包括部?jī)?chǔ)存能和外部?jī)?chǔ)存能，下列哪種能量是部?jī)?chǔ)存能。A、熱力學(xué)能23.（2.5分） 第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了以下哪個(gè)基本定律。A、熱力學(xué)第零定律24.（2.5分） 封閉熱力系發(fā)生可逆定容過(guò)程時(shí)，系統(tǒng)一定不對(duì)外作（ ）。C、體積變化功25.（2.5分） 下面所列物理量中，哪一個(gè)不是系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)。D、流動(dòng)功多選題 (共12道題)收起26.（2.5分） 工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程達(dá)到一樣的終態(tài)，則兩過(guò)程中（ ）一樣。C、熱力學(xué)能的變化D、焓的變化27.（2.5分） 自發(fā)過(guò)程是指不需要任何外力作用，就能自動(dòng)進(jìn)行

30、的過(guò)程，分析下列哪些過(guò)程是自發(fā)過(guò)程。· A、混合過(guò)程B、自由膨脹過(guò)程28.（2.5分） 自發(fā)過(guò)程是指不需要任何外力作用，就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程，分析下列哪些過(guò)程是自發(fā)過(guò)程。· A、熱由高溫物體傳到低溫物體B、摩擦生熱過(guò)程29.（2.5分） 以下哪種表述是熱力學(xué)第二定律的表述。C、不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其它變化。D、不可能從單一熱源取熱，并使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生 其它影響。30.（2.5分） 理想氣體的等溫?zé)崃^(guò)程一定也是（ ）熱力過(guò)程。  A、等熱力學(xué)能B、等焓31.（2.5分） 自發(fā)過(guò)程是指不需要任何外力作用，就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程，分析下列哪些過(guò)程

31、是自發(fā)過(guò)程。· A、混合過(guò)程B、自由膨脹過(guò)程33.（2.5分） 以下哪種表述是熱力學(xué)第二定律的表述。· C、不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其它變化。·   D、不可能從單一熱源取熱，并使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生 其它影響。34.（2.5分） 系統(tǒng)與外界之間可以進(jìn)行熱量和功量交換，在熱力學(xué)中，通常規(guī)定，系統(tǒng)吸收熱量時(shí)，熱量為（ ），系統(tǒng)放出熱量時(shí)，熱量為（ ）。  A、正  B、負(fù)35.（2.5分） 系統(tǒng)與外界之間可以進(jìn)行熱量和功量交換，在熱力學(xué)中，通常規(guī)定，系統(tǒng)對(duì)外作功時(shí)，功量為（ ），外界對(duì)系統(tǒng)作功時(shí)，功量為（ ）。A、正B

32、、負(fù)36.（2.5分） 工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程達(dá)到一樣的終態(tài)，則兩過(guò)程中（ ）一樣。C、熱力學(xué)能的變化D、焓的變化我的答案：CD  此題得分：2.5分37.（2.5分） 理想氣體的等溫?zé)崃^(guò)程一定也是（ ）熱力過(guò)程。A、等熱力學(xué)能B、等焓判斷題 (共3道題)收起38.（2.5分） 閉口系統(tǒng)具有恒定的質(zhì)量,但具有恒定質(zhì)量的系統(tǒng)不一定就是閉口系統(tǒng)。  正確39.（2.5分） 孤立系統(tǒng)一定是閉口的,反之則不然。正確40.（2.5分） 孤立系統(tǒng)一定是絕熱系統(tǒng)，但絕熱系統(tǒng)不一定都是孤立的。  正確1.（2.5分） 干飽和蒸汽被定熵壓縮，將

33、變?yōu)椋?#160; D、過(guò)熱蒸汽2.（2.5分） 濕空氣的d一定時(shí)，溫度越高，其吸濕能力：  A、越強(qiáng)3.（2.5分） 濕空氣壓力一定時(shí)，其中水蒸氣的分壓力取決于：  A、含濕量4.（2.5分） 再熱循環(huán)的目的是：D、增加蒸汽干度5.（2.5分） 回?zé)嵫h(huán)的主要目的是：D、提高進(jìn)入鍋爐的給水溫度6.（2.5分） 以下哪中傳熱方式是熱量傳遞的基本方式：A、熱傳導(dǎo)7.（2.5分） 對(duì)于同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，哪種狀態(tài)下的熱導(dǎo)率值最大。A、固態(tài)多選題 (共2道題)8.（2.5分） pV=nRT 公式適用于：B、濕空氣C、理想氣體9.（2.5分） 熱量傳遞的基本方式有：A、熱傳導(dǎo)B、熱對(duì)流

34、C、熱輻射10.（2.5分） 未飽和濕空氣是由干空氣和濕蒸汽組成的濕空氣。錯(cuò)誤11.（2.5分） 飽和水的干度x=0，干飽和蒸汽的干度x=1正確12.（2.5分） 未飽和水的干度x< 0，過(guò)熱蒸汽的干度x> 1  錯(cuò)誤13.（2.5分） 濕空氣可以看作是理想氣體的混合物。正確14.（2.5分） 因?yàn)闈窨諝庵泻兴魵?，因此濕空氣不能被看作是理想氣體  錯(cuò)誤15.（2.5分） 相對(duì)濕度越小，濕空氣中水蒸氣偏離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，空氣越干燥。正確16.（2.5分） 在蒸汽初壓和冷凝壓力不變的條件下，提高蒸汽初溫，可以提高朗肯循環(huán)的熱效率。正確17.（2.5分） 在蒸汽初壓

35、和蒸汽初溫不變的條件下，提高冷凝壓力，可以提高朗肯循環(huán)的熱效率。  錯(cuò)誤18.（2.5分） 在蒸汽初溫和冷凝壓力不變的條件下，提高蒸汽初壓，可以提高朗肯循環(huán)的熱效率。正確19.（2.5分） 無(wú)論固體，液體，還是氣體，只要有溫度差，它們?cè)诮佑|時(shí)就會(huì)發(fā)生導(dǎo)熱現(xiàn)象。正確20.（2.5分） 臨界點(diǎn)時(shí)，飽和液體的焓等于干飽和蒸汽的焓。  正確21.（2.5分） 單純的導(dǎo)熱只能發(fā)生在密實(shí)的固體中。正確22.（2.5分） 溫度梯度是沿著等溫面的法線(xiàn)方向，并且指向溫度升高的方向。正確23.（2.5分） 針對(duì)各向同性介質(zhì)，傅立葉定律中的負(fù)號(hào)說(shuō)明溫度梯度的方向和熱量傳遞的方向共線(xiàn)反向。

36、0; 正確24.（2.5分） 熱對(duì)流只能發(fā)生在流體之中，而且必然伴隨有微觀(guān)粒子熱運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的導(dǎo)熱。正確25.（2.5分） 對(duì)流換熱是熱量傳遞的基本方式。錯(cuò)誤26.（2.5分） 材料的熱導(dǎo)率數(shù)值大小反映了材料的導(dǎo)熱能力，是物體的物性量。正確27.（2.5分） 對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大小反映了對(duì)流換熱的強(qiáng)弱，是物體的物性量。錯(cuò)誤28.（2.5分） 所有溫度大于0K的實(shí)際物體都具有發(fā)射熱輻射的能力。正確29.（2.5分） 熱輻射過(guò)程中，不僅有能量的傳遞，而且還有能量形式的轉(zhuǎn)化。正確30.（2.5分） 溫度不同的兩個(gè)物體之間可以進(jìn)行輻射換熱，溫度一樣的兩個(gè)物體之間不發(fā)生輻射換熱。錯(cuò)誤31.（2.5分）

37、 某液體的溫度為T(mén)，若其壓力大于T 對(duì)應(yīng)的飽和壓力，則該液體一定處于未飽和液體狀態(tài)。正確32.（2.5分） 熱輻射可以不依靠中間介質(zhì)，在真空中傳播。正確33.（2.5分） 對(duì)于同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，固態(tài)的熱導(dǎo)率值最大，氣體的熱導(dǎo)率值最小。正確34.（2.5分） 知道了溫度和壓力，就可以確定水蒸氣的狀態(tài)。錯(cuò)誤35.（2.5分） 水蒸氣的定溫膨脹過(guò)程滿(mǎn)足 Q=W  錯(cuò)誤36.（2.5分） 相對(duì)濕度為=0時(shí)，說(shuō)明空氣中完全沒(méi)有水蒸氣。  正確37.（2.5分） 相對(duì)濕度為=1時(shí)，說(shuō)明空氣中都是水蒸氣。錯(cuò)誤38.（2.5分） 空氣的相對(duì)濕度越大，其含濕量越高。  錯(cuò)誤39.（2.5分） 對(duì)未飽和濕空氣，露點(diǎn)溫度即水蒸氣分壓力所對(duì)應(yīng)的水的飽和溫度。正確40.（2.5分） 飽和濕空氣是由干空氣和干飽和水蒸氣組成的濕空氣。正確窗體頂端孤立系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)不能發(fā)生變化。  錯(cuò)誤2.（2.5分） 系統(tǒng)中工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)可逆定溫過(guò)程，由于沒(méi)有溫度變化，故該系統(tǒng)中工質(zhì)不能與外界交換熱量。錯(cuò)誤3.（2.5分） 封閉熱力系發(fā)生可逆定容過(guò)程時(shí)，系統(tǒng)一定不對(duì)外作容積變化功。正確4.（2.5分） 封閉熱力系中，不作膨脹功的過(guò)程一定是定容過(guò)程。錯(cuò)誤5.（2.5分） 氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外作功。  錯(cuò)誤6.（2.5分） 工質(zhì)吸熱后一定會(huì)膨脹。  錯(cuò)誤7.（2.5分） 根