武汉大学工程热力学复习题1

第一部分 选择题

001.绝对压力为P，表压力为Pg真空为Pv，大气压力为Pb，根据定义应有

A．P＝Pb- Pv C．P＝Pv -Pb B．P＝Pb- Pg D．P＝Pg - Pb

002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态，则此过程可属于

A．平衡过程

B．静态过程

C．可逆过程

D．准平衡过程

003.有一过程，如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态，且消除了正向过程给外界留下全部影响，则此过程属于

A．平衡过程

B．准静态过程 C．可逆过程

D．不可逆过程

004.物理量 属于过程量。

A．压力

B．温度

C．内能

D．膨胀功

005.状态参数等同于

A．表征物理性质的物理量 C．只与工质状态有关的物理量 006.热能转变为功的根本途径是依靠

A．工质的吸热 C．工质的放热

B．工质的膨胀 D．工质的压缩

B．循环积分为零的物理量

D．变化量只与初终态有关的物理量

007.可逆循环在T－s面上所围的面积表示

A．循环的吸热量 B．循环的放热量 C．循环的净功量 D．循环的净热量

008.热力系储存能包括有

A．内能

B．宏观动能

C．重力位能

D．推动功

009.只与温度有关的物质内部的微观能量是

A．内能 C．内位能

B．内热量 D．内动能

010.构成技术功的三项能量是宏观动能增量，重力位能增量和

A．内功

B．推动功

C．膨胀功

D．压缩功

011.如图所示，工质在可逆过程1～2中所完成的技术功可以可用面积

A．e+d C．a+e B．a+b D．b+d

012.技术功Wt与膨胀功W的关系为

A．wt＝w+ p1v1- p2v2. B．wt＝w+ p2v2- p1v1- D．wt＝ w+ p2v2

C．wt＝ w+ p1v1 013.当比热不能当作定值时，理想气体的定压比热

A．Cp＝dudhhu D．Cp＝  B．Cp＝ C．Cp＝

dTdTTpTp014..理想气体的定容比热Cv与比热比κ，气体常量R的关系为Cv A． R 1B．

R 1C．

R 1D．

R 1016. 利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为

A．cpmt2t1(t2-t1) B．abtet2dt

t20C．(cpm-Cmt10)(t2-t1)

D．cpmt20t2- cpmt10 t1

017.理想气体任何过程的内能变化量，如比热不能当作定值，应该是

A．Δu=

T2T1cvdT B．Δu=cpdT

T1T2C．Δu=Cv(T2-T1) D．Δu=Cp(T2-T1)

018.同一理想气体分别经可逆和不可逆过程实现相同的温度变化，则Δu12（可逆）

A．大于Δu12（不可逆） C．等于Δu12（不可逆）

B．小于Δu12（不可逆）

D．可以大于也可以小于Δu12（不可逆）

019.理想气体不可逆过程中熵变化量

A．无法计算 C．可以用Δs＝

B．大于相同初终态可逆过程的熵变量 D．可以用Δs＝

qT qT

020.在T－s图上，理想气体定容线的斜率等于

A．

T RB．

T cvC．

T sD．

(k1)T R021.理想气体定温过程的热量q等于

A．cnΔT

B．wt

C．TΔs

D．w

022.理想气体可逆绝热过程中，焓变化Δh等于

22kR A．（T2－T1） B． cv（T2－T1） C．－pdv D．vdp

11k1023.理想气体多变过程内能变化Δu等于

024.理想气体多变过程的膨胀功w等于

A．cnΔT

B．cvΔT

C．cpΔT

D．RΔT

R(T1-T2) n1nRC． (T1-T2)

n1A．R(T2-T1) n1nRD． (T2-T1) n1B．

025. 多热源可逆循环工质的最高温度为T1，最低温度为T2，平均吸热为T1，平均放热温

度为T2，则其循环热效率为 A．1-

T2 T1B．1－

T2T1 C．1-

T1T1T2T2 D．1-

T2T2T1T1

026. 对于可逆循环，

A．>0

T

q

C．<0

D．＝ds

B．=0

027.不可逆循环的

A．>0

TqB．=0 C．<0 D．≤0

028. 自然过程

029.理想气体经可逆定容过程从T1升高到T2，其平均吸热温度T12＝ ..............

A．(T2-T1)/ln

A．都是使能量品质下降的过程 C．都是自发过程

B．都是非自发过程 D．都是不可逆过程

T2T B．Cv(T2-T1)/ln2 T1T1T2 T1D．

C．(T2-T1)/ Cv ln

T1T2 2030.1～A～2为不可逆过程，1～B～2为可逆过程，则 A．

qT1A2>

qT1B2

B．

qT1A2=

qT1B2

C．

qT1A2<

qT1B2D．ds ＝

1A2ds

1B2031.热从高温物体传向低温物体属于

A．可逆过程

B．不可逆过程

C．自然过程

D．自发过程

032.自然现象的进行属于

A． 可逆过程 B．不可逆过程 C．具有方向性过程 D．自发过程

033.热力学第二定律揭示了

A．实现热功转换的条件 C．能量总量的守恒性

B．自发过程的方向性 D．能量自发地贬质性

034.能量质变规律指出

A．自发过程都使能量的品质降低 B．凡是能质升级的过程都不能自发地进行 C．非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程 D．孤立系统的熵如有变化，将使能质降低

035.克劳休斯关于热力学第二定律的表述说明

A．热不能从低温物体传向高温物体 B．热只能从高温物体传向低温物体 C．热从低温物体传向高温物体需要补偿条件 D．热只能自发地从高温物体传向低温物体

036.对卡诺循环的分析可得到的结论有:

A．提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率 B．单热源热机是不可能实现的

C．在相同温限下，一切不可逆循环的热效率都低于可逆循环 D．在相同温限下，一切可逆循环的热效率均相同

037.卡诺循环是

A． 由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环 B．热效率最高的循环

C. 热源与冷源熵变之和为零的循环 D．输出功最大的循环

038. A是可逆机，B是不可逆机。热效率ηA、ηB的可能存在的关系有

039.工质的最高温度和最低温度均相同的所有循环中，热效率达到极限值的循环有

040.热量的做功能力损失与

A．热源温度有关

B．环境温度有关 D.系统的熵产有关

A．可逆循环

B．卡诺循环 C．概括性卡诺循环 D．回热循环

A．ηA<ηB

B．ηA>ηB C．ηA≤ηB

D．ηA=ηB

C．孤系的熵变有关

041.流体在喷管中沿流动方向，马赫数

A．先减小后增大。 C．在渐缩部分增大。

B．先增大后减小。 D．在渐扩部分增大。

042.若使超音速气流加速，应选用

A．渐缩管。 C．缩放管。

B．渐放管。 D．拉伐尔管。

043.工质在渐缩喷管出口已达临界状态。若入口参数不变，再降低背压，其出口

A．比容增加，流量增加 C．比容不变，流量不变

B．比容减少，流量减少 D．比容不变，流量增加

044.其它条件不变的情况下在渐缩喷管出口端截去一段后，

A．流速增加、流量增加。 C．流速不变、流量增加。

B．流速减少、流量增加。 D．流速增加、流量减少。

045.水的湿蒸汽经绝热节流后，

A．干度增加，温度下降。 B．干度增加，压力下降。 C．干度减少，温度下降。 D．干度减少，压力下降。

046.方程

dAdcdv+-=0， AcvB．适用于可逆过程。 D．不适用于不可逆过程。

A．不适用于非稳定流动。 C．只要是稳定流动。

047.工质作稳定且不对外作功的绝热流动时，能量方程dh+cdc＝0

A．适用于理想气体。

B． 适用于真实气体。

C．适用于可逆过程。 D．适用于不可逆过程。

048.理想气体亚音速流经缩放喷管作充分膨胀时，参数变化是

A．dp>0 B．dc>0 C． dv>0 D．dT<0

049.根据喷管截面变化规律

A．亚音速流动截面应渐缩

B．超音速流动应渐扩

C．亚音速增至超音速应用缩放喷管 D．使用渐缩型喷管不可能达到音速

050.喷管流速计算公式C2=1.414h1h2适用于

A．理想气体

B．水蒸气 C．可逆过程

D．不可逆过程

051.渐缩喷管的背压pb低于临界压力pc时，

A．出口压力 p2>pc C．出口气流马赫数Ma=1

B．出口压力p2= pc D．出口气流马赫数Ma<1

052.缩放喷管背压pbA．出口气流流速为超音速 C．喉部气流压力为pc

B．喉部截面气流为声速 D．出口气流压力为pb

053.理想气体在喷管中作稳定可逆绝热流动时，

A．流速增大

B．压力减少

C．温度升高 D．比容增大

054.气体在喷管中因流动有摩擦阻力，会使喷管出口气体的

A．焓值减少

B．熵减少

C．焓值增加

D．熵增加

055.实际气体经绝热节流后

A．熵增加，做功能力下降 C．熵减少，压力下降

B．焓值不变，压力下降 D．熵不变，压力下降

056.燃气轮机装置，采用回热后其循环热效率显著升高的主要原因是

A．循环做功量增大 C．吸热平均温度升高

B．循环吸热量增加 D．放热平均温度降低

057.无回热等压加热燃气轮机装置循环的压气机，采用带中冷器的分级压缩将使循环的

A．热效率提高 C．吸热量提高

B．循环功提高 D．放热量提高

058.无回热定压加热燃气轮机装置循环，采用分级膨胀中间再热措施后，将使

A．循环热效率提高 C．循环功增加

B．向冷源排热量增加 D．放热平均温度降低

059.燃气轮机装置采用回热加分级膨胀中间再热的方法将

A．降低放热平均温度

B．升高压气机的排气温度

C．提高吸热平均温度 D．提高放热的平均温度

060.采用分级压缩中间冷却而不采取回热措施反而会使燃气轮机装置的循环热效率降低的原因是

A．压气机出口温度降低 C．燃气轮机做功量减少

B．空气在燃烧室内的吸热量增大 D．燃气轮机相对内效率降低

061.电厂蒸汽动力循环采用再热是为了

A．提高循环初参数 C．提高乏汽的干度

B．降低循环终参数 D．提高锅炉效率

062.再热压力不能太高是因为

A．受到金属材料的限制 C．对排汽干度的改善太小

B．循环热效率不如朗肯循环高 D．平均吸热温度不如朗肯循环高

063.再热压力不能太低是因为

A．排汽干度反而减少 C．对循环效率的提高太小

B．会使循环效率下降 D．对排汽干度改善太小

064.朗肯循环采用回热后

A．汽耗率和热耗率都上升 C．汽耗率上升但热耗率下降

B．汽耗率和热耗率都下降 D．汽耗率下降但热耗率上升

065.回热循环中混和式加热器出口水温度

A．随抽汽量增加而增加 C．随加热水的增加而减少

B．由加热器的抽汽压力确定 D．随加热器进口水温增加而增加

066.欲使回热加热器的出口水温度提高，应该

A．增加抽汽量 C．减少给水量

B．提高抽汽压力 D．减少抽汽压力

067.其它蒸汽参数不变，提高初温度可使

A．平均吸热温度提高 C．热耗率降低

B．平均放热温度降低 D．排汽干度提高

068.其它蒸汽参数不变，提高初压可使

A．平均吸热温度提高

C．热耗率降低

B．平均放热温度降低 D．排汽干度提高

069.可以反映汽轮机内部气流摩阻而引起损失的参数有

A．内部热效率

B．循环热效率 D．内部汽耗率

C．汽轮机内部相对效率

070.初参数和背压相同的汽轮机，有摩阻的绝热膨胀与理想的绝热膨胀相比，其损失体现在

A．排汽焓上升 C．排汽焓降低

B．排汽熵增大 D．排汽熵减小

071.再热循环中，蒸汽通过再热器后其

A．温度和压力增加 C．比体积和熵增加

B．焓和温度增加 D．熵和焓增加

072.朗肯循环采用回热后会使

A．汽耗率提高

B．热耗率提高

C．循环热效率提高

D．平均吸热温度提高

第二部分 填空题

073.定义一个叫作咪度（M）的新温标，在此温标中水的冰点为100 M，沸点为1000 M。

温标是线性的，当温度为50℃时，新温标显示 （M）。

074.定义一种叫做牛顿度（N）的新温标，温标是线性的，规定水的冰点为100 N，沸点为

200 N。牛顿度（TN）和相应的开尔文温标（Tk）的关系式为TN＝ 。 075.封闭系统进行某一过程，系统作功30 kJ同时放出10 kJ的热，然后借助于对它作功6

kJ、加热 kJ能使系统回复到初态。

076.一个原已充好电的蓄电池，在30℃的恒温下放于木架上逐渐放电但没有作电功，却向

外界放热1000kJ。如果再耗功440Wh使其慢慢充电恢复到初态，那么充电过程中应向电池传热 kJ。

077.封闭系统进行膨胀过程，气体容积由0.1 m3变化到0.3 m3。在可逆过程中压力的变化

服从关系式p=0.24V+0.04，式中p的单位为MPa，V的单位为m3。系统作功 kJ。 078.初态为0.4Pa的空气盛于活塞-汽缸装置中。活塞无摩擦，并被弹簧和周围的大气挡住。气体由0.01 m3开始膨胀，如果弹簧的作用力正比于系统的体积，大气压力为0.1 MPa 。活塞停时气体已经作功为 kJ

079.活塞-汽缸装置盛有1.4kg的气体，压力保持为0.5MPa。当过程进行时传出热量为50KJ，体积由0.15 m3变化到0.09 m3，则内能的变化为 kJ/kg。

080.容器中盛有0.5MPa，30℃的二氧化碳气体，因容器有沙孔导致压力缓慢地降为0.4MPa时才被发现。如气体温度为20℃，最初的质量为25kg，漏掉的二氧化碳是 kg。 081.0.15MPa、27℃的空气盛于容积为0.1 m3的活塞-汽缸装置中。首先在定容下对其加热直至压力升高一倍。然后定压膨胀到体积增加为三倍。加入的总热量为 KJ。

082.一刚性容器最初盛有0.15MPa、295K的空气0.8g，容器中有一电阻器，用120 V的电源使0.6A的电流通过30s使气体获得能量，同时容器散热126J。终压力为 MPa 083. 0.1kg理想气体封闭于一刚性容器中。容器中的搅拌轮耗功520J，同时还对系统加热810J，气体温度升高25℃。气体的定容比热cv＝ kJ/kgK 。

084. 0.5kg氦气盛于活塞-汽缸装置中，通过汽缸中的搅拌轮旋转加给气体9.5 kJ 的能量。汽缸壁绝热，过程中保持压力不变，则温度变化量为 ℃。

085. 1kg空气盛于用绝热壁制成的刚性容器中。容器中的搅拌轮由外部马达带动。空气温度从27℃升高到127℃，焓的变化为 kJ。

086. 1kg氦气盛于刚性容器中，在27℃时加入 kJ热量后压力升高一倍。 087. R=0.26kJ/(kgK)、温度为T＝500K的1kg理想气体在定容下吸热3349kJ，其熵变Δs＝ 。

088.绝热指数k=1.4的理想气体在绝热过程中输出技术功4500kJ，其内能变化ΔU＝ 。

089. R=4.16kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的理想气体在定容下吸热10000kJ，做技术功Wt＝ 。

090. R=4.16kJ/(kgK)、绝热指数k=1.4的2kg理想气体在n=1.2的多变过程中温度由

500K变到1000K,其吸热量Q＝ 。

091. 在不变的温度600K下，可逆地把理想气体的体积由初态减少一半需要一定数量的功。

那么在温度T＝ K下，消耗同量的功能把气体容积定温压缩到体积为初容积的四分之一。

092. 0.2kg空气由初态为0.3MPa、325K定温地膨胀到体积增加一倍。过程中外界传给空

气 kJ热量。

093.一可逆热机，在537℃和27℃的温度之间运行。则从热源吸收的热与作出的功之比为 。

094.一卡诺机在7℃下排热1000 KJ/min，输出功率为50 Kw。则高温热源的温度为 ℃。

095.一卡诺机在37℃和717℃之间运行。为了提高热机效率，一种方法是将高温热源的温度提高到1027℃；另一种方法是降低冷源温度。冷源温度降低到 （℃）就能获得与热源温度提高到1027℃时相同的热效率。

096.某项专利申请书要求热机在160℃接受热量，在5℃排热给冷源，热机每接受1000 KJ的热就能发出0.12kwh的功，这一要求 实现。

097.一给定的动力循环，工作流体在440℃的平均温度下接受3150 KJ/Kg的热，而排给20℃的冷源1950 KJ/Kg热量。这一循环 克劳修斯不等式。

098.一可逆热机从377℃的贮热器获得热量1000KJ，而排热给27℃的另一个贮热器。两贮热器的熵的变化分别是 KJ/K和 KJ/K。

099. 两台卡诺机A和B串联运行。第一台机（A）在627℃的温度接受热量而排给温度为t℃的中间热源。第二台机（B）接受第一台机所排出的热量，而又将热排给27℃的热源 。两台热机效率相同时中间热源的温度应为 ℃。

100. 卡诺机在927℃和33℃的温度之间工作，吸热30 KJ。热机输出的功驱动一台卡诺制冷机从冷库吸取热量270 KJ，并向33℃的环境排热。冷库的温度应该是 ℃。 101. 如果卡诺机的热效率为1/6，在相同温限间工作的卡诺热泵的泵热系数为 。 102.如果卡诺机的热效率为1/5，在相同温限间工作的卡诺制冷机的制冷系数为 。

103.一部内部可逆的热机从1200K的热源接受1000 KJ的热量，生产690 KJ的功并且可逆地排热给27℃的冷源。由热源、热机、冷源组成的系统的总熵变为 （KJ/K）。 104.在刚性绝热容器内的空气（R=0.2897kJ/kgK），其初态为0.1MPa、27℃。系统内的搅拌轮由外面的电动驱动而搅动空气，使压力升到0.2MPa。气体熵的变化了 （KJ/ KgK）。

105.0.5kg空气从初态0.1MPa、370K内部可逆地等温压缩到终态，压缩时外界对空气做了100 KJ的功，空气向270K的环境放热。该过程造成做功能力损失了 （KJ）。 106. 50kg 0.1MPa、20℃的水与20kg 0.1MPa、90℃的水混合.如混合过程是绝热的且压力不变，70kg水的总熵变为 （KJ/K）

107.进入透平的空气（R=0.2897kJ/kgK）为0.6MPa、597℃，绝热的膨胀到0.1MPa、297℃。如果动能和势能差为零，可判断该过程属于 的过程。

108.某制冷循环，工质从温度为－73℃的冷源吸取热量100KJ，并将热量220KJ传给温度为27℃的热源，此循环 克劳修斯不等式。

109.若封闭系统经历一过程，熵增为25 kJ/K，从300K的恒温热源吸热8000kJ。此过程属于 的过程。

110.压力为180kPa的1kg空气，从450K定容冷却到300K，空气放出的热量全部被大气

环境所吸收。若环境温度为27℃，有效能损失为 kJ。

111.温度为1427℃的恒温热源，向维持温度为500K的工质传热100kJ。环境温度为300K。

传热过程引起的有效能损失为 kJ。

112.300K、3Mpa的空气（R＝0.2897）经绝热节流压力降为1.5Mpa,由于节流而引起的熵

增为 。

113.压力为1bar、温度为15℃的空气以400m/s的速度流动。当空气绝热地完全滞止时，

温度变为 。

114.压力为0.17MPa、温度为80℃的空气，以0.8kg/s的流率稳定流过面积为100 cm2的

横截面。在下游的某一横截面积为 cm2位置上，空气的压力为0.34 MPa，温度为80℃，速度为1.5m/s。

115.空气进入扩压器时温度为30℃，速度为150m/s，出口温度为40℃。如果热损失为

0.4KJ/Kg，出口速度为 （m/s）（空气）

116.水蒸气进入喷管时压力为30bar，温度为320℃。离开喷管时压力为15bar，速度为

350m/s。质量流率为8000kg/h。忽略进口速度，流动是绝热的，喷管需要 cm2的出口面积（cm）。

117.空气绝热的流过一只渐缩喷管，入口的压力为1.8bar，温度为67℃，速度为40m/s。

出口的压力为1bar，速度为入口速度的六倍。如果进口面积为100 cm2，那么喷管的出口面积为 （cm2）。

118.空气进入透平时的状态为：6bar、740K，速度为120m/s。出口状态压力为1bar，温

度为450k，速度为220m/s。当空气流过透平时散热量为15 KJ/Kg，进口截面为4.91 cm2。该透平输出 kw的功率。

119.空气进入压缩机的压力为1bar，温度为7℃，速度为70m/s，流率为0.8kg/s。离开压

缩机时空气的压力为2bar，温度为77℃，速度为120m/s。由空气传给外界的热量为15 KJ/Kg。该压缩机需要输入 kw的功率。

120.压力为40bar的水蒸气，经节流后压力为0.35bar，温度为120℃。可以推断节流前的

蒸汽是 蒸汽。

121.空气以11bar、57℃的状态进入喷管。如喷管内是无摩阻的绝热过程，喷管出口压力为4bar。进口流速可以忽略，出口流速可达 m/s。

122. 0.7bar、7℃的空气以300m/s的速度进入扩容器。如果过程是绝热的而且无摩的，且

2 出口速度为70m/s，则出口温度为 ℃。

123.活塞式内燃机定容加热循环的工作环境为100kPa和15℃。若每千克进气加热2600KJ，当压缩比为5时，理论循环热效率可达 ％。

124.活塞式内燃机定容加热循环的工作环境为100kPa和15℃。若每千克进气加热3000KJ，当压缩比为8时，理论循环的最高压力可达 。

'125.朗肯循环的新汽焓h1＝3400KJ/kJ，排汽压力下对应得饱和水焓h2＝138 KJ/kg,水泵耗

功wp＝17 KJ/kg。该循环的热效率等于 %。

126.朗肯循环中工质在锅炉吸热3245 KJ/kg㎏，汽轮机排汽焓为1980 KJ/kg，排汽压力下

'对应得饱和水焓h2＝138 KJ/kg,水泵耗功为wp＝17 KJ/kg。该循环的新汽焓等于

KJ/kg。

127.已知朗肯循环的新汽焓h1＝3400KJ/kg，排汽焓为h2＝1980 KJ/kg，排汽在凝汽器中放热1842 KJ/kg,循环热效率达到0.4324。该循环中水泵耗功 KJ/kg。 128.已知朗肯循环的新汽焓h1＝3400KJ/kg，工质在锅炉吸热3245 KJ/kg，汽轮机排汽焓1980 KJ/kg，水泵耗功wp＝17 KJ/kg，该循环工质在凝汽器出口的焓为 KJ/kg。 129.再热循环锅炉出口蒸汽焓h1＝3290 KJ/kg，汽轮机在高压缸做功396 KJ/kg，再热器出

'口焓h＝3570 KJ/kg，汽轮机排汽压力下的饱和水焓h2＝174 KJ/kg，排汽在凝汽器放

热q2=2148 KJ/kg，水泵耗功16 KJ/kg。其循环热效率等于 %。

130.已知再热循环锅炉进出口蒸汽焓分别为hfw＝190 KJ/kg，h1＝3490 KJ/kg，汽轮机的排汽焓h2＝2322 KJ/kg㎏，蒸汽在锅炉再热器中吸热476 KJ/kg，汽轮机排汽压力下的饱

'和水焓h2＝174 KJ/kg。其循环热效率等于 %。

131.已知一级回热循环（无再热，混和式加热器）的参数如下：新汽焓h1＝3436 KJ/kg,抽

汽焓2922 KJ/kg，抽汽压力下饱和水焓719 KJ/kg，汽轮机排汽焓2132 KJ/kg，排汽在凝汽器放热1994 KJ/kg。如果不考虑泵功，该循环的热效率为 %。

第三部分 简述题

132.表压力Pg和真空Pv是不是状态参数？为什么？

133.比体积v，密度ρ，重度γ，压力p可以组成几对能确立简单可压缩系统状态的参数对？

为什么？

134.热量与热能有何区别？

135.热力学第一定律怎样表述？该定律包含哪两个重要内容？ 136.为什么称方程q=Δu+w而不是方程q＝Δh+wt为基本能量方程？ 137.试述公式Δh＝T2T1CpdT的适用范围，并解释其原因。

138.怎样计算理想气体不可逆过程的熵变？为什么？ 139.试解释理想气体比热比k＝cp/cv与温度的关系？

140.理想气体的内能和焓有什么特点？如何确定任意热力过程理想气体内能和焓的变化？ 141．在T---s图上如何用面积表示理想气体定熵过程的技术功？ 142．在p--v图上如何用面积表示理想气体定压过程的热量？

143．理想气体在可逆绝热过程中，技术功是容积变化功的k倍，这是否说明将热能转变成

功时，开口系统比闭口系统好？为什么？

144．分析说明为什么双原子理想气体在n＝0.8的多变膨胀过程中温度是上升的？ 145．分析说明为什么双原子理想气体在n＝1.7的多变过程中边膨胀边放热？

146．当需要精确分析可逆绝热过程时，如何根据已知的p1、T1、p2求T2和容积变化功w？

147. 自发过程的逆过程是否不可能进行？为什么？举例解释。

148. 热能与机械能，高温热能与低温热能的品质有何不同？为什么说热力学第二定律指出了能量在质上的变化规律？

149.从卡诺循环可以得到什么重要启示？ 150. 熵的定义式ds＝

q是否适合不可逆过程？在相同的初态和终态间不可逆过程与可逆T过程的熵变量是否相同？为什么？ 151.气体流经渐扩管道后，流速必减少吗？

152.气流流过渐缩管时，其流速为什么不可能超过当地音速？ 153.渐缩喷管出口气流的压力是否与背压相同？为什么？

154.工质在既定的缩放喷管中作定熵流动，当入口参数不变时若降低背压，问其流量、出口速度是否会增加？为什么？

155.用温度计插入流动中的液体所指些示的温度介于哪两个温度之间？为什么？ 156.实际简单燃气轮机装置循环的热效率与哪些因素有关？ 157.提高燃气轮机装置循环的热效率的措施有哪些？ 158.回热是怎样使燃气轮机装置的热效率提高的？

159.在燃气轮机循环中采取分级压缩中间冷却后减少了压气机耗功，为什么效率不升反降？ 160.蒸汽参数对循环热效率有何影响？改变蒸汽参数以提高循环热效率受到什么限制？ 161.分析电厂蒸汽动力循环为何要采用再热？ 162.再热循环的再热压力为何即不能太高也不能太低？

163.分析蒸汽动力装置采用回热后对锅炉，汽轮机，凝汽器产生的影响？

164.应用热泵来供给中等温度(例如100℃上下)的热量比直接利用高温热源的热量来得经

济，因此有人设想将乏汽在冷凝器中放出热量的一部分用热泵提高温度，用以加热低温段(100℃以下)的锅炉给水，因此可以提高循环热效率。这样的想法在理论上是否正确?为什么？

第四部分 计算题

165. 一个刚性的绝热汽缸被一导热的、无摩擦的活塞分为两部分，最初活塞被固定在某一位置。汽缸的一边盛有0.4MPa、30℃的理想气体0.5Kg，而另一部分盛有0.12MPa、30℃的同样气体0.5Kg。然后放开活塞，两个部分从新建立平衡。 （a）最后的平衡温度为多少℃?

（b）最终的平衡压力为多少bar?假定比热Cv和Cp为常数。

166.有5g氩气，经历一内能不变的过程，初态为p1=6.0×105 Pa、t1=600K,膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可视为理想气体，且假定比热容为定值，求终温、终压及总熵变量，已知Ar的R＝0.208kJ/(kg·K)

167.2kg某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的三倍，温度从300℃降到60℃，膨胀期间作膨胀功418.68kJ,吸热83.736 kJ，求cp和cv。

168.在一个具有可移动活塞的圆筒中储有0.3 m3的氧气（标准状况下），温度t1＝4.5℃，压力p1＝102.6kPa。在定压下对氧气加热，再在定容下冷却到初温45℃。假定在定容冷却终了时氧气的压力p3＝60kPa，试求这两个过程的热量、焓的变化和所作的功，并在p-v和T-s图上定性画出这两个过程。

169. Rg＝0.297 kJ/(kg·K)的1kgCO,进行膨胀过程，其经历三点的参数分别为t1＝450℃、v1=0.0365m3/kg，p2＝3.0MPa、t2＝367℃，p3＝300kPa 、v3=0.4273m3/kg。此过程是不是一个多变过程？如果是多变过程，多变指数n（取三位有效数字）是多少？

170.一绝热气缸－活塞装，活塞移动时无摩擦。初态时，活塞将气缸分成均为20m3的相等两部分，各贮由温度为25℃、压力为1 bar的空气。在气缸的左边装有电热丝，通电后，使左边的空气压力增为2 bar。试求：

（1） 右边空气被压缩后的终温；

（2） 右边空气得到的压缩功； （3） 左边空气的终温； （4） 电热丝加给空气的热量；

172.设有一个处在温度t0=0℃环境中能同时生产冷空气和热空气的装置，参数如下图所示。

判断此装置是否有可能？为什么？

2 kmol1 atm 25℃ ab1 kmol 1 atm -10℃c1 kmol 1 atm 60℃

173.刚性绝热容器内贮有2.3kg，98kPa，60℃的空气，并且容器内装有一搅拌器。搅拌器

由容器外的电动机带动，对空气进行搅拌，直至空气升温到170℃为止。求此不可逆过程中做功能力的损失。已知环境温度为18℃。

174. A、B两卡诺机串联工作，A热机在627℃下吸热，向温度为T的热源放热；B热机从

温度为T的热源吸入A热机排出的热量，并向27℃的冷源放热。试按下列条件计算中间热源的温度T： （1）两热机输出功相等； （2）两热机的热效率相等。

175.已知A、B、C三个热源的温度分别为500K、400K、300K，有可逆机在这三个热源间

工作。若可逆机从A热源净吸入3000 kJ热量，输出净功400 kJ，求可逆机与B、C两热源的换热量，并指明其方向。

176.一热机工作在高温热源T1和大气温度T0之间。有人利用制冷机造成低温热源T2（使热机在T1 和T2之间工作，以提高热效率。制冷机消耗的功由热机提供。两机器联合运转后试证明：

T0； T1T（2）制冷机为不可逆机时热效率t10。

T1（1）两机器均为可逆机时热效率t1177.设工质在1000K的恒温热源和300K的恒温冷源间按循环a-b-c-d-a工作，如下图所示。

工质从热源吸热和向冷源放热均有50K的温差，试：（1）计算循环的热效率；（2）求环境温度为300K、热源供给1000kJ热量时，各不可逆传热过程引起的有效能损失以及总的有效能损失。

T/K1000a △Tbd300 △Tco

178.一刚性绝热容器中盛有空气，初态为95kPa、27℃，通过搅拌轮搅拌空气，以使空气

压力升到140kPa。试求：（1）对空气所作功量（kJ/kg）（2）空气熵的变化[kJ/(kg·K)](3)每千克空气的有效能损失，并在T-s图中表示出来。设T0=300K。

179.气体在气缸中被压缩，内能增加55.9 kJ/kg，而熵减少0.298 kJ/(kg·K)，输给气体的功

为186 kJ/kg。温度为20℃的大气可与气体换热。试确定每千克气体引起的熵产及有效能损失。

180.1kg温度为127℃的空气在定容下加热，使其压力升高为初压的2.52倍，然后经绝热

膨胀容积增大10倍，再被定温压缩回复至最初状态，定成一循环。试在pv图及Ts图上画出此循环，并求该循环的热效率，净功.

181.开式给水加热器将来自两个不同来源的水和水蒸气加以混合。5bar、240℃的过程蒸汽从一处进入，压力相同而温度为35℃的压缩液体从另一处进入。这两股流的混合物以5bar压力下的饱和液体流出。如加热器是绝热的，计算流出加热器时每千克混合物的熵增。 182.空气进入扩压器时的状态为0.7、57℃，速为200m/s。扩压器的出口面积比进口面积

大20%，出口压力为1bar。试求出口温度（℃）和速度（m/s）。（过程是绝热的） 183.图为一烟气余热回收方案。设烟气比热容Cp＝1400J/(kgK)、Cv＝

1000J/(kgK)。试求：（1）烟气流经换热器传给热机工质的热量Q1；（2）热机排给大气的最少热量Q2；（3）热机输出的最大功W。

S

184.一可逆热机工作于温度不同的三个热源间，如图所示。若热机从温度为400K的热源吸

收1600KJ，对外界作功250KJ，试求：

a) 另两热源的传热量，并确定传热方向； b) 热机与热源系统的总熵变量。

185.水蒸气进入透平时的参数为30bar、440℃，速度为100m/s。进口面积为0.05 m。它

在透平中膨胀，出口压力为0.2bar，干度为0.9，速度为200m/s。试求（a）以稳定状态流过透平的质量流率（kg/s），（b）出口面积（m）

186.空气以1kg/s的流率定温流经水平放置的等截面（0.01m2）金属管。进口处空气比容为

0.05m3/kg,出口处空气压力为7.853×105Pa、流速为10m/s。若管内空气与管外环境温度相等均为273K。问管内流动的空气与环境有否热量交换，流动是否可逆？ 187.水蒸汽进入一喷管绝热流动，其进口参数P0＝90bar，t0＝500℃。已知速度系数＝

22 0.92和实际出口流速为611m/s，求出口状态与进口状态间的熵产。

188.某渐缩喷管出口截面积为25mm2，进口空气参数为5bar、600℃，初速为177.67m/s，

问背压为多大时达到最大的质量流量。

189.空气自贮气筒经喷管射出，筒中压力维持78.46×105Pa，温度为15℃。外界压力为

0.9807×105Pa。若喷管的最小截面积为20mm2,试求空气自喷管射出的最大流量。若在上述条件下采用渐缩喷管或渐缩渐放喷管，其结果有何不同?

190.压力为P0＝4bar，t0＝20℃的水蒸汽经阀门被节流到35bar，然后进入缩放喷管绝热膨

胀到出口截面压力P2＝10bar，已经喷管效率N＝0.883，试求喷管出口流速，并将此过程表示在hs图上。

191.空气流经喷管作定熵流动，已知进口截面空气参数为p1＝2MPa，t1＝150℃，出口截

面马赫数Ma2＝2.6，质量流量m＝3kg/s，试确定：（1）出口截面的压力p2，温度t2，截面积A2及临界截面积Acr；（2）如果背压pb＝1.4 MPa时，喷管出口截面的温度t2，马赫数Ma2及面积各为多少？设cp＝1.004 kJ/(kg·K)，k＝1.4。

192.初态为p1＝3MPa和t1＝300℃的水蒸气在缩放喷管中绝热膨胀到p2＝0.5MPa。已知

喷管出口蒸汽流速为800m/s，质量流量为14kg/s。假定摩阻损失仅发生在喷管的渐扩部分，试确定：（1）渐扩部分喷管效率；（2）喷管出口截面积；（3）喷管临界速度。 193.滞止压力p0=4MPa、滞止温度t0=400℃的水蒸气经阀门被节流到3.5MPa，然后进入

缩放喷管绝热膨胀到出口截面压力p2＝1MPa。已知速度系数0.94，试求喷管出口流速、节流的有效能损失和喷管的有效能损失。已知环境温度为20℃。

194.压力为2.5MPa、温度为490℃的蒸汽，经节流阀压力降为1.5MPa，然后定熵膨胀到

40kPa,求：（1）绝热节流后蒸汽的温度（2）节流过程熵的变化（3）节流的有效能损失。设T0=273K。（4）由于节流使技术功减少了多少？

195.燃气轮机装置某定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝6，在燃烧室中加入热量q1＝300KJ/kg。为提高循环热效率，采用极限回热。设比热为定值，试求具有极限回热的燃气轮机定压加热装置的理想循环的热效率。

 196.燃气轮机装置某定压加热循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝9，在燃烧室中加入热量q1＝500KJ/kg。装置中的压气机的绝对热效率为0.85，燃气轮机的相对内效率为0.90。设比热为定值，求燃气轮机装置实际循环效率。

197.燃气轮机装置某定压加热回热循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝7，循环最高温度为1400K。装置中的压气机的绝对热效率为0.85，燃气轮机的相对内效率为0.90，回热器的回热度σ＝0.60。设比热为定值，求燃气轮机装置实际循环效率。

198.工质可视为空气的理想定压加热燃气轮机循环，最低温度和压力分别是T1=300K、p1=0.1MPa，最高温度T3＝1463K，按比功输出最大确定其增压比。求：

（1）循环热效率和最大循环比功；

（2）如果按最佳分级把压缩分成两级且采取中间冷却和回热，循环热效率最大可达多高，对应的循环比功为多大？

199.某燃气轮机装置动力循环，压气机的绝热效率为80％，燃气轮机的为90％，循环的最高温度是1300K,压气机入口状态是105kPa，18℃，采用回热度为92％的回热设备。试计算1kg工质最大循环做功量及做出5000kW功率时的工质流率。

200.水蒸气再热循环的初压为17Mpa，初温为535℃，背压为5.5kPa。高压缸排汽压力为3.5Mpa,再热至新蒸汽温度。求（1）循环热效率；（2）若因节流使进入中压缸的蒸汽压力降为3Mpa，则热效率又为多少?

201.水蒸气两级回热循环的初参数为：P1＝35 bar，t1＝440℃。背压为0.06 bar,第1级抽汽压力为14bar，第2级抽汽压力为3bar。试计算用混合式加热器时的抽汽率、热效率、汽耗率。

202.某蒸汽动力循环由一次再热及一级回热所组成。蒸汽初参数压力为P1、温度为t1，背压为P2，再热压力为PRH，再热后的温度t3＝t1，抽汽压力为P0，抽汽量为a[kg/kg]。回热器

为混和式的，泵功略去不计。试写出循环加热量、放热量、作功量及热效率的计算公式。 203.某简单朗肯循环，蒸汽的初压力8MPa、初温600℃，冷凝器内维持压力10kPa，汽轮机相对内效率为0.85。假定锅炉内传热过程是在1500K的热源和水之间进行，冷凝器内冷却水的平均温度为25℃。试求：

(1) 汽轮机作功； (2) 循环热效率；

(3) 各过程及循环作功能力的不可逆损失。已知T0=290.15K。

204.一级抽汽回热循环，蒸汽的初压力6MPa、初温600℃，抽汽压力为0．5 Mpa，冷凝器内维持压力10kPa，汽轮机相对内效率为0.90。假定锅炉内传热过程是在1500K的热源和水之间进行，冷凝器内冷却水的平均温度为30℃。试求：

(1) 汽轮机作功率； (2) 循环热效率；

(3) 各过程及循环作功能力的不可逆损失。（已知T0=290.15K。）