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1、工程热力学期末复习题工程热力学温习题一、单项选择题热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是。开口系.闭口系.孤立系.不能确定知识点：教材页：热力系统。稳定流开口系，当处于稳定状态时，工质质量也会保持恒定。假如热力系与外界有热量交换，则不是孤立系，所以答案不正确。.不能确定某压力容器，其压力表的读数在重庆为1gp与在拉萨2gp时相比拟。一样12ggpp=.增大21ggpp.减小12ggpp开口系的质量是。不变的.变化的.变化的可以以是不变的.在理想经过中是不变的知识点：教材页：热力系统。稳定流开口系质量不变，但非稳定流则会改变。.变化的可以以是不变的.准平衡经过，工质经历的所有状态都接近于。
2、.初状态能够不在初状态.环境状态.终状态可以以不在初状态.邻近状态知识点：教材页，偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化经过就是准静态经过，也叫准平衡经过。准平衡经过固然偏离平衡态无穷小，但能够偏离初始态一个较大的变化，因而答案不正确，不正确，那么也不正确，准平衡经过可能是在孤立系统中发生的，这时就不会与环境状态相接近，因而答案为.邻近状态.一定量理想气体从一样的初态出发分别经过不可逆经过、可逆经过到达一样的终状态，则两经过中气体热力学能变化。2121BAUU?2121BAUU?-=?知识点：教材页，热力学能的变化，在不考虑化学能和原子核能的情况下，只是内动能和内位能的变化。在一个从状态到状
3、态的经过中，能够有两种方式，一种是可逆的，一种是不可逆的，但不管经过能否可逆，当初态一样，终态一样时，系统的热力学能的改变就是一样的。1212ABUU?=?.气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止焓。.2222222211fffchchch+.22222211ffchch+.22222211ffchch+.12TRVpmgxx=.211()xgxppVmRT-=.TRVppmgx)(12-=.TRVpTRVpmmmggx11212-=-=知识点：教材页。这个问题属于理想混合气体的分压定律，注意gxR和gR的区别充气经过混合气体体积不改变，但分压会改变，此时混合气体的总压力变为，分压力对应于混
4、合气体中的分气体物质量。.211()xgxppVmRT-=.循环热效率，只适用于。卡诺循环卡诺循环只是其中的一种两个恒温热源间的可逆循环两个恒温热源间的一切循环不可逆就不行多个热源的可逆循环多个热源，取的是热源温度的平均值知识点：教材页，首先多热源的可逆循环，取的是热源温度的平均值，所以不正确，循环热效率是最大热效率，只能在可逆经过中发生，因而不正确。卡诺循环只是其中的一种，因而不正确两个恒温热源间的可逆循环气体经不可逆流动后，滞止焓相等，滞止状态。也一样滞止压力相等，滞止温度不等。无法确定不一样知识点：教材页，滞止焓相等，但并不表明工质的焓和动能是一样的，因此滞止状态不一样不一样由一种气体与
5、一种气体组成的混合气体，参数为、，已知其中气体的分压力，分体积，混合气体中气体的状态方程。xxgxpVmRT=TmRVpgx=xxxgxpVmRT=TRmpVxgx=知识点：教材页。假如按分体积算，应该是总压，所以不正确，假如按分压算物质量为分气体的物质量，所以不正确，假如既按总体积又按总压计算，那么物质量是总物质量，因而不正确。正确答案为工质经历任一可逆循环。?ds?ds?ds逆向循环?0ds知识点：教材页，经过一个循环，系统恢复原状，其熵增一定为零。?ds.绝热节流经过为经过。.定焓.定温.可逆.不可逆知识点：教材页，忽略气体动能的变化，绝热节流前后函值相等；但假如不忽略气体动能的改变，则
6、绝热前后函值不相等，因而不正确。绝热节流经过温度会改变，不是定温经过，因而不正确；绝热节流是不可逆经过.不可逆.设工质在0的恒温冷源和100的恒温热源间按卡诺循环工作，若输出功率，每分钟完成一次循环，每次循环工质从高温热源吸收热量。.知识点：教材页，按公式2211111netcwTQTQQ=-=-=计算。.有一位发明家声称制造出一种机器，当这台机器完成一个循环时，能够从单一热源吸热，并输出的功，这台热机。.违背了热力学第一定律.违背了热力学第二定律.违背了热力学第一定律和热力学第二定律.既不违背热力学第一定律也不违背热力学第二定律知识点：教材、页热力学第一定律和第二定律。从单一热源吸热做功违反
7、热力学第二定律，系统吸收的能量小于输出的能量，违背热力学第一定律.违背了热力学第一定律和热力学第二定律由某种气体与某种?气体组成的混合气体，参数为、，已知其中气体的分压力，分体积，混合气体中气体的状态方程。.TRmVpgxxxx=.TmRVpgx=.TRmpVxgx=.xxgxpVmRT=知识点：教材页，答案中，已知某气体的体积xV和压力xp，状态方程为xxpVnRT=，其中xn为这种气体的物质量，用摩尔数表示，如用这种气体的质量表示，则由于xxxmnM=，即xxxmnM=所以xxxxmpVnRTRTM=即gxxxxxxgxxxRMmpVRTmTmRTMM=。.xxgxpVmRT=工质经历可逆
8、循环。.?ds.?ds.?0ds.逆向循环?0ds知识点：教材页热力学第二定律的数学表达式，这里要注意熵的定义revrevrqqdsTT=，其中rT为热源的温度，T为工质的温度，在微元换热经过中，经过可逆，因而热源温度等于工质的温度。其中一个重要的不等式为克劳修斯不等式?=?0TQdsr，但是对于一个循环，无论可逆与否，系统都将恢复到原来的状态，因而熵增为零。.?0ds.卡诺循环是。具有可逆等温吸热和可逆等温放热的循环具有两个恒温热源，且知足0=?Tq的循环热效率等于)1(12TT-的循环循环中工质除了与两个恒温热源换热外，无其它热交换的可逆循环知识点：教材页，卡诺循环的定义是由两个绝热压缩、
9、等温吸热、绝热膨胀和等温放热所组成的一个循环，所以不正确；卡诺循环热源的温度不一定是恒温，如概括性卡诺循环，所以也不正确；卡诺循环还有输出功交换，因而也不正确，正确答案为热效率等于)1(12TT-的循环.气体在管道中可逆流动时，任何截面上的滞止状态。.均一样.不一样.由各断面的2,2fch确定，不一定一样.无法比拟知识点：教材页，各截面上，由于温度不一定一样，气体分子运动的动能也不一定一样，因而和断面上的滞止焓和动能之和也不一定一样，因而滞止状态不一定一样.由各断面的2,2fch确定，不一定一样.工质经历不可逆循环。.?ds.?ds.?ds.逆向循环?0ds.?ds.由氧气与氮气组成的空气%7
10、9%,2122=NO?,其中氧气的质量分数。.22OO?=.20.21320.21320.7928O?=?+?.28879.028721.028721.02?+?=O.322821.02=O知识点：教材页，混合理想气体分压和分体积定律，在一样的大气压下，体积分数等于摩尔分数，而某种气体的质量分数应该是该种气体的质量与混合气体的总质量之比。混合气体的总质量是各种气体的摩尔分数与摩尔质量的乘积之和.20.21320.21320.7928O?=?+?.初、终状态一样的任何经过，其经过中传递的热量。.相等.quw=?+.均为?21Tds.图面积均相等知识点：教材页热力学第一定律，不管经过是怎样的，状态
11、怎样，必须尊守能量守恒。初终态一样，对于可逆经过和不可逆经过，其传递的热量是不一样的，所以不正确；同时也就否认了和.quw=?+.任何热力经过中，理想气体的热力学能的变化量都能够表示为。.Tcuv?=?.Tcup?=?.pvhu?-?=?.twqu-=?知识点：教材页。在定容经过中，膨胀功为零，热力学能变化与经过热量相等；在定压经过中技术功为零，因而焓的变化量与经过热量相等，因而是计算的焓的变化量。答案中包含有技术功，所以不正确，答案也是焓变化，因此正确答案为.Tcuv?=?.系统完成一个不可逆循环时，系统的熵变。.小于.大于.等于.不确定知识点：系统完成一个循环，熵变为零.等于下列热力系统中
12、与外界既无物质交换又无能量交换的是。开口系统绝热系统闭口系统孤立系统孤立系统任何热力经过中，理想气体的焓变化量都能够表示为。TchV?=?Tchp?=?pvuh?+?=?wqh-=?知识点：教材页。参见题Tchp?=?理想气体在一个带活塞的气缸中膨胀，若容器与外界绝热，则气体的温度。降低升高保持不变无法确定知识点：热力学第一定律，绝热经过，系统热力学能的减少等于对外所做的功，热力学能的减少，表明系统温度降低。降低一定量气体置于刚性气缸内，在某一经过中外界对热力系统作功，热力系统从外界吸热，则热力系统的热力学能为。知识点：热力学第一定律的第一表达式，uqw?=-，但这里要注意做功的正负号，吸热的
13、正负号。系统对外做功是正功，外界对系统做功为负功；系统从外界吸收热量，取正值，系统向外界放热取负值。设工质在的恒温冷源和的恒温热源间按卡诺循环工作，每小时吸收热量，则放出热量。知识点：热力学第二定律和卡诺定理。先计算卡诺循环的效率21300110.751200cTT=-=-=，再由2110.75cQQ=-=得到25QkJ=容器内工质的压力将随测压时的地点不同而。增大减小不变无法确定知识点：教材页，压力的概念，通常我们所使用的测压计，测出的是工质的真实压力和环境压力之差，当真实压力不变，而环境压力减小时，压差会增大，但容器内工质的绝对压力不变。不变迈耶公式gVpRcc=-，适用于。理想气体，但要
14、求定值比热容理想气体，能否定值比热容不限任何气体，但要求定值比热容任何气体，能否定值比热容不限知识点：教材页。在公式的推导经过中假定了理想气体的分子间无作用力，不存在内位能，热力学能只包含取决于温度的内动能，因而迈耶公式适用于理想气体，但比热容是温度的函数，能够随温度变化，因而答案是理想气体，能否定值比热容不限某设备管道中的工质为，设大气压力为，此压力在其压力测量表计上读数为。.知识点：教材页，注意压力单位换算，表.平衡状态就是。均匀状态稳定状态与外界不存在任何势差的状态不随时间变化的状态知识点：教材页，一个热力系统，假如在不受外界影响的条件下系统的状态始终保持不变，这种状态称为平衡状态。答案
15、，非均匀状态同样可到达平衡，如气液两相的平衡；答案，稳定状态可能需要外界提供的能量维持，如两个不同温度热源之间的金属棒中的传热经过，此时经过一个比拟长的时间后，各点的温度是稳定不变的；答案，稳定开口系的状态就不随时间变化，因而正确答案为，此时系统即不受外界影响。与外界不存在任何势差的状态.3kg理想气体，从初态25，定压膨胀至，然后又经定容加热至25，气体经经过的热力学能变化量。增大U?2312UU?减小U?不变U?知识点：教材页，热力学能的变化，在不考虑化学能和原子核能的情况下，只是内动能和内位能的变化，因而热力学能只是温度的函数，两个状态的温度一样，因此热力学能没有改变。不变U?可逆稳定流
16、动能量方程可表示为。twhq?+?=.?+?=21pdvhq.vdpdhq-=.?-?=21vdpuq知识点：教材页，热力学第一定律的第二表达式。twhq?+?=理想气体在一个带活塞的气缸中被压缩，若容器与外界绝热，则气体的温度。降低升高保持不变无法确定知识点：热力学第一定律quw=?+，此时热量为零，外界对系统做负功，系统的热力学能增大，因而温度升高升高某理想气体经输气管向绝热、真空的刚性容器充气。若充气时输气管中的气体参数保持不变，、为定值，则气体充入容器后其温度将。升高降低不变无法确定升高某一定量工质将的热量散失到周围环境，环境温度为，若工质散热时熵的变化为kJ/K，则该经过。能够发生且
17、为可逆经过能够发生且为不可逆经过不能发生无法确定能否实现知识点：该经过不违背热力学第一定律，因而能够发生，但此时，经过的熵减小，表明不可自发产生，同时不可逆。由于不知道另一个热源的温度，因而不能判经过能否进行。无法确定能否实现一个热力系统与外界既有物质交换，又有能量交换，则该热力系统可能是。闭口系开口系绝热系开口系或绝热系知识点：开口系能够成为绝热系和非绝热系。绝热系可以以通过工质的流动实现能量的交换开口系或绝热系可逆经过一定是。.工质能回复到初态的经过.非平衡经过.准平衡经过.存在着损耗的准平衡经过知识点：教材页，可逆经过首先应该是准平衡经过，应知足热的和力的平衡，同时经过中不应有任何形式的
18、耗散效应。.准平衡经过.2kg理想气体，从一样的初态出发分别经过不可逆经过、可逆经过到达一样的终状态，则两个经过中理想气体的焓变化量。.2121BAHH?.2121BAHH?-=?知识点：教材页，()hupv?=?+?，此时热力学能的变化是一样的，但可逆经过中，推动功最小，因而不可逆经过的焓变大于可逆经过焓变。.2121BAHH?wuq+?=适用于。.任意气体、闭口系统、任意经过.实际气体、开口系统、可逆经过.理想气体、闭口系统、可逆经过.任意气体、开口系统、任意经过知识点：教材页。这是热力学第一定律的第一表达式，在推导经过中没有任何的假设条件，对闭口系普遍适用，能够是可逆经过可以以是不可逆经过.任意气体、闭口系统、任意经过二、选择题三、填空题.摩尔常数与气体种类有关，与状态无关。