1、1. 均勻則一定平衡。反之平衡也一定均勻；(X)2. 穩定狀態一定是平衡狀態；(X)3. 判斷一個熱力過程是否可逆的條件是準平衡過程且無耗散效應；(“)4. 焓只有在流動工質中才存在； (X)5. 對于定壓過程熱力學第一定律的表達式可寫為 q h ; (V)6閉口熱力系吸收一定熱量后，其熵一定增大；(V)7. 用壓力表可以直接讀出絕對壓力值； (X)8. 自發過程為不可逆過程，非自發過程必為可逆過程； (X)9. w pdv 可用于準平衡過程求功量； (X)10. 熱力系沒有通過邊界與外界交換能量，系統的熱力狀態也可能變化；(X)11. 初、終態相同的熱力過程，不可逆過程的熵變大于可逆過程的熵

2、變；(X)12. 任意可逆循環的熱效率都是n t = 1-T2/Ti； (X)13. 經不可逆循環，系統和外界均無法完全恢復原態； (X)14. 理想氣體的 Cp,Cv 值與氣體的溫度有關，則它們的差值也與溫度有關；(X)15. 氣體的比熱可以從-乂變化到+乂的任何值；(X)16. 理想氣體的比熱容與工質、溫度和過程有關； (V)17. 理想氣體任意兩個狀態參數確定后，氣體的狀態就一定確定了； (X)18. 理想氣體的的焓只和溫度有關，是狀態參數，而實際氣體的焓不是狀 態參數；(X)19. 工質穩定流經熱力設備時， 所做的技術功等于膨脹功減去流動功； (V)20. 多變過程即任意過程； (X)

3、21. 工質進行了一個吸熱、升溫、壓力下降的多變過程，則多變指數 n 滿足 0n0,A T=0; (V)28. 對于縮放噴管，出口壓力隨著背壓的變化而變化，故其流量也隨著背壓的變化而變化；(X)29. 對于減縮噴管，當Pb P“時，減低Pb流量保持不變；(V)30. 漸縮噴管出口氣流的馬赫數可以是任意非負數；(X)31. 噴管的流動過程中肯定能達到當地音速； (X)32. 濕空氣的相對濕度下降，濕空氣中所含水分不一定減少；(V)33. 水蒸氣的焓熵圖上，濕蒸氣區的等溫線既為等壓線，是一組斜率相同 的傾斜直線；(X)34. 對于飽和空氣， t tw td ；(V)35. 對未飽和空氣進行降溫，含

4、濕量先保持不變，再降低； (V)36. 對于水(蒸汽)，任意兩個狀態參數可確定其狀態； (錯)37. 相對濕度較高的空氣，其露點溫度也較高；(X )38. 濕飽和蒸汽的焓等于飽和水的焓加上干度乘以汽化過程中1kg 飽和水變成干飽和蒸汽所吸收的熱量； ( V)39. 過熱蒸汽的溫度總是大于未飽和水的溫度； ( X )40. 濕空氣在總壓力不變，干球溫度不變的條件下，濕球溫度愈低，其含濕量愈小。(V)二圖示題1. 利用pv圖、T s圖分析多變指數1n1）,可逆等溫放熱過程3-4，等熵壓縮過程4-1畫出該循環的p-v圖和T-s圖解：8. 定性地畫出壓縮蒸汽制冷循環的焓熵圖解：9. 對于未飽和空氣，它

5、的干球溫度、濕球溫度及露點溫度三者那個最大？那個最小?對于飽和空氣，三者的大小關系又如何？在 T s圖上表示之。（4分）解：2)未飽和濕空氣：tt wt d (T)飽和濕空汽：t=t w=td ( 1)10試畫出蒸汽壓縮制冷循環的T S圖，并用各狀態點的焓值表示其制冷系數。11. 試在T S圖上分別畫出汽油機理想循環和柴油機混合加熱理想循環。12. 在T S圖畫出基本的朗肯循環和帶再熱循環，并簡要說明再熱循環的好處。 解：再熱循環可以提高循環熱效率和提高汽輪機出口蒸汽的干度。13. 定性畫出內燃機三種理想循環的 p v、T s圖。解：混合加熱：定容加熱:定壓加熱:14.定性地畫出燃氣輪機定壓加

6、熱循環的 p v、T s圖。（6分）解：三簡答題1閉口系與外界無物質交換，系統內質量保持恒定，那么系統內質量保持 恒定的熱力系一定是閉口系統嗎？答：不一定。穩定流動開口系統內質量也可以保持恒定。2. 有人認為，開口系統中系統與外界有物質交換，而物質又與能量不可分 割，所以開口系統不可能是絕熱系。對不對，為什么？答：這種說法是不對的。工質在越過邊界時，其熱力學能也越過了邊界。 但熱力學能不是熱量，只要系統和外界沒有熱量地交換就是絕熱系。3. 促使系統狀態變化的原因是什么？答：系統內部各部分之間的傳熱和位移或系統與外界之間的熱量的交換與 功的交換都是促使系統狀態變。4. 經歷一個不可逆過程后，系統

7、能否恢復原來狀態？包括系統和外界的整 個系統能否恢復原來狀態？ 答：經歷一個不可逆過程后系統可以恢復為原來狀態。系統和外界整個系 統不能恢復原來狀態。5. 工質及氣缸、活塞組成的系統經循環后，系統輸出的功中是否要減去活 塞排斥大氣功才是有用功？答：不一定。主要看輸出功的主要作用是什么，排斥大氣功是否有用。6. 能否由基本能量方程得出功、熱量和熱力學能是相同性質的參數結論？ 答：不會，Q U W可知，公式中的 U為熱力學能的差值，非熱力學能，熱 力學能為狀態參數，與過程無關。7. 熱力學能就是熱量嗎 ? 答：不是，熱是能量的一種，而熱力學能包括內位能，內動能，化學能， 原子能，電磁能，熱力學能是

8、狀態參數，與過程無關，熱與過程有關 。8. 熱力學第一定律解析式有時寫成下列兩種形式： 分別討論上述兩式的適用范圍 .答： q u w 適用于任何過程，任何工質。2q u pdV 可逆過程，任何工質19. 絕熱過程的過程功 w 和技術功 wt 的計算式：w=u1 u2 ， wt =h1 h2是否只限于理想氣體？是否只限于可逆絕熱過程？為什么？答：不只限于理想氣體和可逆的絕熱過程。因為 q u w和q h wt是通用公式,適用于任何工質任何過程，只要是絕熱過程 q 0無論是可逆還是不可逆。所以w = u u2， wt = h| h2不只限于可逆絕熱過程。10. 請歸納熱力過程中有哪幾類不可逆因素

9、？答：。不可逆因素有：摩擦、不等溫傳熱和不等壓做功。11當有摩擦損耗時，噴管的流出速度同樣可用 Cf2 2(ho h2)來計算，似 乎與無摩擦損耗時相同，那么摩擦損耗表現在哪里呢？答：摩擦損耗包含在流體出口的焓值里。摩擦引起出口速度變小，出口動能的減小引 起出口焓值的增大。12.既然絕熱節流前后焓值不變，為什么做功能力有損失？答：衡量做功能力是熵，不是焓值。節流過程是個不可逆過程熵增，做功能力必然損 失。13如果由于應用氣缸冷卻水套以及其他冷卻方法， 氣體在壓氣機氣缸中已 經能夠按定溫過程進行壓縮，這時是否還需要采用分級壓縮？為什么？ 答：我們采用分級壓縮的目的是為了減小壓縮過程中余隙容積的影

10、響，即 使實現了定溫過程余隙容積的影響仍然存在，所以我們仍然需要分級壓 縮。14壓氣機按定溫壓縮時，氣體對外放出熱量，而按絕熱壓縮時不向外放熱， 為什么定溫壓縮反較絕熱壓縮更為經濟？答：絕熱壓縮時壓氣機不向外放熱，熱量完全轉化為工質的內能，使工質 的溫度升高，壓力升高，不利于進一步壓縮，且容易對壓氣機造成損傷， 耗功大。等溫壓縮壓氣機向外放熱，工質的溫度不變，相比于絕熱壓縮氣 體壓力較低，有利于進一步壓縮耗功小，所以等溫壓縮更為經濟。15從內燃機循環的分析、比較發現各種理想循環在加熱前都有絕熱壓縮過 程，這是否是必然的？答：不是必然的，例如斯特林循環就沒有絕熱壓縮過程。對于一般的內燃 機來說，

11、工質在氣缸內壓縮，由于內燃機的轉速非常高，壓縮過程在極短 時間內完成，缸內又沒有很好的冷卻設備，所以一般都認為缸內進行的是 絕熱壓縮。16根據卡諾定理和卡諾循環，熱源溫度越高，循環熱效率越大，燃氣輪機 裝置工作為什么要用二次冷卻空氣與高溫燃氣混合，使混合氣體降低溫 度，再進入燃氣輪機？答：這是因為高溫燃氣的溫度過高，燃氣輪機的葉片無法承受這么高的溫 度，所以為了保護燃氣輪機要將燃氣降低溫度后再引入裝置工作。同時加 入大量二次空氣，大大增加了燃氣的流量，這可以增加燃氣輪機的做功量。 17為什么壓縮空氣制冷循環不采用逆向卡諾循環？答：由于空氣定溫加熱和定溫放熱不易實現，故不能按逆向卡諾循環運行。在

12、壓縮空 氣制冷循環中，用兩個定壓過程來代替逆向卡諾循環的兩個定溫過程。18混合氣體中如果已知兩種組分A和B的摩爾分數xAxB,能否斷定質量分 數也是3 A3 B?答：否。i 亠 Mi,質量分數還與各組分的摩爾質量有關。Meq四、計算題1. 設熱源溫度Th =1300K冷源溫度等于環境溫度To=288K熱機的工質吸熱平均 溫度為T1 =600K放熱平均溫度T2=300K已知熱機的熱效率 t是以工質吸放熱的平均 溫度作為卡諾循環效率 c的80%若熱機從熱源吸熱100kJ求：1）吸放熱量的可用能；2）實際熱機所做出的功；3）熱機和熱源、冷源整個裝置的熵的變化量；4）整個裝置的做功能力損失。解:P v

13、、T s圖上2. 有一熱力循環，工質為空氣，分別經歷以下過程，由15C,定壓加熱到200 r， 然后絕熱膨脹，溫度降低到1oor，接著定容冷卻到15r，最后等溫壓縮到初始狀態。所有過程都是可逆的，試求循環熱效率，并將該循環畫在解:1點,三占：八、P2kt1P4 T4P315 r， p1P1；， t2100；2點:200 C；p3 (T3/T2)k1p2 = MPa； 4 點：t4 15r，=MPa；循環的吸熱量為:01012Cp T2T1 =；循環的放熱量為:02q34q41cv T3T4RgTjn 匹=P1則循環熱效率為023003.某剛性容器內儲有700 kg的空氣，其初始壓力卩1 =,匕

14、=50，為了使其溫度升高到27 r，設空氣為理想氣體，比熱為定值，試求:1)需加入多少熱量?2)若這些熱量由T2=400K的熱源傳給容器，貝恪器內空氣與熱源熵增為多少?3)若狀態變化只是從一個功源吸收能量實現，則空氣與功源的熵增又為多少?解:4.1kg空氣經歷可逆過程a-b-c，其中a-b為多變指數n=0的多變過程，b-c為n=K的過程（K:絕熱指數）。已知Tb600K，Ta Tc 300K，若比熱為定值，求過程a-b-c的熱力學平均溫度Tm .解: Tm Sb SabadSCpdTCpm(TbCpmln* Cpmln*T aT a瓦 600 300 432.8,600 In5、某蒸汽動力循環

15、，初參數為9MPa 530?C的水蒸氣，經主汽門絕熱節流后成為 8MPa勺水蒸氣進入可逆絕熱的汽輪機中膨脹作功，直到壓力降為。忽略泵功。試求：1）與沒有節流相比，由于節流，單位工質在汽輪機中的功變化了多少？2） 節流引起的作功能力損失是多少？已知環境溫度為25?C;3）節流后循環的熱效率為多少？4）將過程和作功能力損失示意地畫在 T-s圖上；已知飽和水和飽和水蒸氣的有關參數如下表：p MPat s?Ch kJ/ kghkJ/kgs kJ/skJ/已知過熱水蒸氣的有關參數如下表:p=8 MPap=9 MPat?ChkJ/kgs kJ/hkJ/kgs kJ/520530540解:1）未節流時節流后

16、同樣可求 si S26.8019kJ/kg.K2）節流引起的作功能力損失3）節流后循環的效率循環吸熱量 則效率t W 42.27%q14）圖6.活塞式內燃機的定容加熱循環，其初始狀態為p=,t=25 C,壓縮比（V1/V2）=8。對工質加入熱量為780kJ/kg，工質視為空氣（R=287J/kg K, cp=kg K）。1）畫出循環的P-V圖及T-S圖；2）計算循環的最高壓力及最高溫度；3）求循環熱效率和凈功量；解: （ 1）（3）（4 ）提高4）分析提高循環熱效率的熱力學措施壓縮比7 .容積V=0.5m3的空氣初壓亠=,初溫=150C,經膨脹過程到終態廠-=,；=20C , 求過程中熱力學能

17、，焓及熵的變化量。空氣作為理想氣體，其比熱容可取定值，氣體常 數=287J/（kg K）;=1005J/（kg K）。解：由狀態方程pV mRgT得piVi0.3 106 0.5m=1.24 kgRgT287 (273 150)由邁耶公式得o cp Rg 1005 287=718 kJ/(kg K)熱力學能的變化為U mg umgcv(T2T1)1.24718(15020) =J焓的變化為H mg hmgcp(T2T1)1.241005(15020)=J熵的變化為T2p22930.08 “S mg sm(cp| nRg ln)1.24(1005 ln287ln) = J/KT1p14230.3

18、8.空氣初態為=、l =20C，經過兩級活塞式壓氣機后，壓力提高到，假定各級壓縮 過程的多變指數n=。試求：（1）以耗功最小為前提的各級壓比；（2）生產1kg壓縮空 氣理論上消耗的功；（3）各級氣缸的出口溫度；（4）若采用單級壓縮，壓氣機消耗的 功及出口溫度。已知：R= k J/（kg K），cp= kJ/（kg K）。2.解：壓縮機工作過程p-v圖如下（1）由題意耗功為n 1np2 wcRg（） nn 1p1n 1(蘭嚴2p2其中P2為變量，故對其求導可得滿足p2、. pigp3時，為壓縮機最小耗功量P2p3p1即蘭蘭 -P1=5由式得=kJ/kg(3)由于各級多變指數相同，且采用級間冷卻低壓級U （蘭產T1 p1n 1則其出口氣溫為n 11.3 1p2 -T2 T1g( ) n (27320) 5 1.3 = Kp0.287 (273 20) 1.3 1同理高壓級出口氣溫n 1T3 T2g 空）p2n 1pTig() n 二Kp2（4）單級壓縮時 耗功為11.3 1251731= kJ/kgn 1Wc RgT 1(-)n 1p11 31.3 120) 25 1.3 = K出口氣溫為n 1T3 T1g(-p3) n (273p