工程熱力學復習題答案整理-判斷題和簡答題

工程熱力學復習題答案整理-判斷題和簡答題校內本科班工程熱力學復習題答案整理（判斷題和簡答題部分）一、判斷正誤，并解釋原因（5題，4分每題）1、熱力系統處于平衡狀態時，和外界無任何作用發生，此時系統的狀態是穩定均勻的。答：錯誤。因為均勻是相對于平衡狀態下單相物系而言的。詳見P162、理想氣體的分子是沒有大小和質量的，且其相互間的碰撞是彈性的。答：錯誤。理想氣體是些彈性的、不具體積的質點，存在質量。3、從微觀上講，只要分子之間的作用力和分子自身體積可以忽略，則這種氣體就可以視為理想氣體。高空大氣層內氣體十分稀薄，滿足上述要求，故可以視為理想氣體，可用經典熱力學知識處理有關問題。答：正確。詳見P61-P624、理想氣體發生的任意可逆熱力過程都能夠用“npv=常數”來描述其過程特點。答：錯誤。只有當npv中的n為常數時才可以用來描述。正確。當考察的過程時微元過程時。5、如果從同一初始狀態到同一終態有可逆和不可逆兩個過程，則可逆過程的熵變小于不可逆過程的熵變。答：錯誤。因為熵是狀態函數，對于同一初始狀態和同一終態的兩個過程，其熵變相同。6、根據熱力學第二定律，自然界不可能有熵產為負的過程發生，所有自發過程都會導致能量品質的降低。答：正確。所有自發過程都是不可逆過程，而不可逆過程會導致作功能力損失，使能量的品質降低。7、水在定壓汽化過程中溫度保持不變，則此過程中的吸熱量等于其對外所做的膨脹功。答：錯誤。此過程吸收的熱量等于蒸汽分子內位能增加和對外所做的膨脹功。詳見P808、水蒸汽圖表中參數的零點選定為三相狀態下的液態水的參數。答：正確。詳見P829、水處于三相狀態時的壓力、溫度和比容都小于其臨界狀態下的相應值。答：錯誤。處在三相狀態下的水由于存在著汽化潛熱，則升高相同的溫度所需熱量更多，即比熱容要大于臨界狀態下的相應值。正確。對于處在液相的水，其壓力、溫度和比容都小于其臨界狀態下的相應值。10、對于任一現成噴管，無論其形式如何，只要氣體在噴管內部等熵流動，其流量都將隨著背壓的降低而增大，直至無窮大。答：錯誤。當背壓下降至臨界壓力P時，流量達cr最大。若背壓再下降，則流量保持不變。11、如果氣體能夠在活塞式壓氣機的氣缸內實現定溫壓縮，則沒必要采用分級壓縮了。答：錯誤。分級壓縮主要是為了減小余隙容積對產氣量的影響；可以通過中間冷卻的方式實現降溫。所以仍需要分級壓縮。詳見P27412、氣體壓縮時采用分級壓縮后對壓縮氣體的生產量沒有影響。答：錯誤。因為分級壓縮可以提高容積效率，即可以提高壓縮氣體的生產量。13、壓縮蒸汽制冷循環中，由于制冷劑流過節流閥后其焓和熵都會增大，所以會使制冷系數和制冷能力下降，因此最好用膨脹機代替之。答：錯誤。制冷劑流過節流閥后其焓保持不變。不應用膨脹機壓縮，目的是簡化裝置和提高裝置運行的可靠性。詳見P35414、根據對應態原理，兩個對比態參數對應相等的物質就是熱力學相似物質。答：錯誤。因為兩個對比態參數對應相等的并且能滿足同一對比態方程的物質才是熱力學相似物質。詳見P20815、濕空氣處于飽和狀態時的溫度就是對應于某一水蒸氣分壓力下的露點。答：正確。詳見P37716、濕空氣的相對濕度度就是濕空氣中水蒸氣的分壓力，與同一溫度、同樣總壓力下的飽和濕空氣中水蒸氣分壓力的比值。答：正確。詳見P37817、系統熵增大的過程必定是不可逆過程。答：錯誤。熵增大的過程可以是可逆過程，某閉口系可逆并且吸熱，由fgSSS?=+知熵增大。18、系統熵減小的過程不可能自發進行。答：錯誤。系統熵減小的過程可以自發進行，如某閉口系可逆且向外界放熱，由fgSSS?=+知熵減小，但該過程可以自發進行。正確。孤立系熵減小的過程不可能自發進行。19、氣體吸熱后溫度一定升高。答：錯誤。由quw=?+氣體吸熱同時對外界做功，則溫度不一定升高。反例：卡諾循環中的定溫吸熱。20、氣體吸熱后熱力學能一定升高。答：錯誤。由quw=?+氣體吸熱同時對外界做功，則熱力學能不一定升高。21、燃氣輪機裝置理想循環的最佳增壓比可獲得最高的循環熱效率。答：錯誤。燃氣輪機裝置理想循環的最佳增壓比可獲得最大的循環的凈功，而不是最高的循環熱效率，燃氣輪機裝置理想循環的熱效率隨增壓比的增大而提高，最佳增壓比并不是最大增壓比。詳見P30222、柴油機的熱效率一般比汽油機高。答：正確。汽油機被壓縮的是燃氣和空氣的混合物，不能采用大壓縮比；而柴油機因壓縮的僅僅是空氣，所以壓縮比可以較高。而實際發動機的內部熱效率在一定范圍內主要取決于壓縮比。因此柴油機的熱效率一般比汽油機高。詳見P29223、如果采取有效的冷卻方法，使活塞式壓氣機的壓氣過程接近等溫，則沒有必要采用分級壓縮的工藝。答：錯誤。分級壓縮主要是為了減小余隙容積對產氣量的影響，冷卻作用只是減小消耗功。所以仍需要分級壓縮。詳見P27424、工質經過不可逆過程的熵流必然小于初終態相同的可逆過程的熵流。答：正確。由熵方程fgSSS?=+對不可逆過程，則必存在熵產gS，且gS大于零。又初終態相同，有S?相同，則工質經過不可逆過程的熵流必然小于初終態相同的可逆過程的熵流。25、氣體吸熱后熵一定增大。答：正確。由熵方程fgSSS?=+，氣體吸熱后,fQS大于零，熵產0gS≥，故熵一定增大。26、溫度高的物體比溫度低的物體具有更多的熱量。答：錯誤。熱量是個過程量，不能說物體具有多少熱量。詳見P2627、兩種理想氣體在閉口系統中進行絕熱混合，則混合后氣體的內能、焓及熵等于混合前的兩種氣體的內能、焓及熵之和。答：錯誤。熵不等。（我問老師的）28、如果幾種氣體的狀態參數相同，則其對比參數相同。答：錯誤。對比參數為狀態參數與相應的臨界參數的比值。如果幾種氣體的狀態參數相同，而相應的臨界參數不同，則其對比參數不同。詳見P20829、如果幾種氣體處于對應狀態，它們的對比參數相同。答：正確。30、存在400℃的水。答：錯誤。因為水的臨界溫度373.99crT=℃＜400℃，不能再將此時的蒸汽液化。31、存在-40℃的水蒸汽。答：正確。減小壓力至某一值時，可以存在-40℃的水蒸氣。32、相同的壓力和溫度下，濕空氣的密度比干空氣的密度更大。答：錯誤。由mmMvVρ==，而干空氣的摩爾質量要大于水蒸氣的摩爾質量，有干空氣的摩爾質量要大于濕空汽的摩爾質量，則干空氣的密度更大。或者根據pRgTρ=PRgTρ=，RRgM=相同的壓力和溫度下，gMMRRgρρ→→濕空氣干空氣濕空氣干空氣濕空氣干空氣＜＞＜故干空氣的密度更大。33、在同一地區，陰雨天的大氣壓力比晴朗天氣的大氣壓低。34、在同一地區，冬天的大氣壓力總比夏天的大氣壓高。35、蒸汽動力循環中的再熱壓力越高越好。答：錯誤。如果再熱壓力太高，對干度的改善較少，且附加部分與基本循環相比所占比例甚小，即使其本身效率高，而對整個循環作用不大。二、簡答題（5題，5分每題）1、一個門窗打開的房間，若房內空氣壓力不