热力学考试终结稿

1.2.3.4.5.6.7.8.9.20082009年第一学期A06储运热力学考试大纲、判断题10分热力过程中，工质向外界放热，其温度必然降低。根据第一定律任何循环的净热量等于该循环的净功量。动力循环的热效率小于等于1.逆向循环的性能系数小于或等于1.工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵增大。闭口绝热系的熵不可能减少。可逆循环的热效率大于不可逆循环。错对错错错对错10.11.12.13.14.15.相同的高温热源和低温热源的可逆循环的热效率大于不可逆循环，所以可逆循环输出的功大于不可逆循环。错工质从同一初态出发，经历以可逆过程和另一不可逆过程达到相同的终态，则两种过程中工质与外界交换的热量相同。错任何过程，熵只增不减。错若从某一初态经可逆与不可逆两条路径到达同一终点，则不可逆途径的S必大于可逆过程的S。错可逆循环S为零，不可逆循环S大于零。错不可逆过程S永远大于可逆过程S。错定熵过程就是可逆绝热过程。错若工质从同一初态出发经历可逆和不可逆过程，如果热源条件相同，工质的终态熵相同，则两过程中吸热量不同。自然界的过程都是朝着熵增大的方向进行，因此熵减过程不可能实现。错循环的净功愈大，循环热效率愈高。错若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的熵变必大于可逆途径的熵变。错制热系数大于1，制冷系数大小不确定工质膨胀一定对外作功。、选择题30分工质经不可逆过程之后，其熵变工质经不可逆绝热过程后，孤立系统经不可逆过程后，系统经不可逆吸热过程后，热力学第一定律用于（C）A开口系统理想气体稳定流动C任意系统任意工质任意过程6 .下列哪一种说法不表示热力学第一定律（D）A热可以变为功，功可以变为热，在转换中是有一定比例关系的B在孤立系统内能量总数保持不变C第一类永动机是造不成的D热机热效率不能大于17 分别处于刚性绝热容器两侧的两种不同种类的理想气体，抽去隔板混合前后（D）16.17.18.19.20.1.2.3.4.5.其熵变其熵变其熵变D)A大于0，B等于0，A)A大于0，B等于0，A)A大于0，B等于0，A)A大于0,B等于0C小于0，D不定C小于0，D不定C小于0,D不定C小于0,D不定B闭口系统实际气体任意流动D任意系统任意工质可逆过程AS=0,U=0,BH=0,U=0,CS=0,H=0,DS,0,U=08.q=u+w适用于(C)A理想气体闭口系统可逆过程C任意气体闭口系统任意过程9.qAh,w适用于（D）B实际气体开口系统可逆过程D任意气体开口系统任意过程A理想气体闭口系统可逆过程C任意气体闭口系统任意过程10.qCdT,pdv适用于（A）vA理想气体闭口系统可逆过程C理想气体闭口系统任意过程B实际气体开口系统可逆过程D任意气体开口系统稳流过程B实际气体开口系统可逆过程D任意气体开口系统任意过程11.qCAT,w适用于（C）pA任意气体闭口系统可逆过程C理想气体开口系统稳流过程B实际气体开口系统可逆过程D任意气体开口系统可逆过程12. 闭口系工质经历不可逆变化过程，系统对外做功20KJ，与外界换热一20KJ,则系统熵变（D）A增加B减少C不变D不能确定13. 在闭口绝热系中进行的一切过程必定使系统熵（D）A增大B不变C减少D增大或不变14. 有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，可以从单一热源吸收1000KJ的热，并输出1200KJ的功，这台热机（C）A违反了第一定律B违反了第二定律C违反了第一定律和第二定律D既不违反第一定律也不违反第二定律15. 有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，吸收了100KJ的功同时向单一热源排出了1OOKJ的热，这台机器（D）A违反了第一定律B违反了第二定律C违反了第一定律和第二定律D既不违反第一定律也不违反第二定律16对于任何一个过程，第二定律要求体系的熵变为（D）A正数或零B零C负数或零D正数或零或负数，不能说定是哪一种17卡诺定理指出（C）A相同温限内一切可逆循环的热效率相等B相同温限内可逆循环的热效率必大于不可逆循环的热效率C相同温度的两个恒温热源间工作的一切可逆循环的热效率相等D相同温度的两个恒温热源间工作的一切循环的热效率相等19稳态稳流装置中工质流体按不可逆绝热变化，系统对外作功10KJ，则此开口系统的熵（C）A增加B减少C不变D不能确定20稳态稳流装置中工质流体经历可逆变化，系统对外作功20KJ,与外界换热15KJ，则出口截面上流体的熵与进口截面上的熵相比（B）A增加B减少C不变D不能确定21. 稳态稳流装置中工质流体经历不可逆变化过程，系统对外作功20KJ，与外界换热15KJ，则出口截面上流体的熵与进口截面上的熵相比（D）A增加B减少C不变D不能确定22. 闭口系工质经历可逆变化过程，系统对外作功20KJ，与外界换热一20KJ，则系统熵变（B）A增加B减少C不变D不能确定23. 系统由初态1分别经过可逆和不可逆过程到达相同的终态2，则两过程中外界熵的变化S和S有下述关系（C）AS，S,BSS,CSS,D不定，ABC三种情况均可能24. 关于热力学第二定律表述，正确的是（D）A不可能从热源吸取热量使之变为有用功而不产生其他影响B不可能从单一热源吸收热量使之完全变为有用功C热量不可能从高温物体传向低温物体而不产生其他变化D不可能把热量从低温物体传向高温物体而不产生其他变化25.1Kg某气体（R=1.4,C=1.12kJ/（Kg*K）被压缩过程中，接受外界功90KJ/Kg,温度升高p800C，此过程中该气体对外界放热（A）KJA26B64C154DA、B、C都不对26相同温度的热源和冷源之间一切可逆循环的热效率（B）A必定相等，且与工质种类有关B必定相等，且与工质种类无关C必定不相等，且与工质种类无关D必定不相等，且与工质种类有关27卡诺循环是（A）A相同温限间效率最高的可逆循环B效率最高的实际不可逆循环C一种由可逆过程组成的循环D效率最高的任意循环28. 在密闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经一段时间运行，则室温将（B）A降低B升高C不变D不定29. 由（B）的热效率表达式可以得出第二类永动机的不可能性.A狄塞耳循环B卡诺循环C朗肯循环D布雷顿循环30如果热源温度不变，增大卡诺循环功，则卡诺循环的热效率将（B）A增大B不变C减少D不定31. 热力学第二定律阐明了能量转换的（D）A条件B方向C深度DA+B+C32. 功不是状态参数，内能与推助功之和（C）A不是状态参数B不是广延量C是状态参数D没有意义33. 焓是状态参数，对于（C）,其没有物理意义。A开口系统B绝热系统C闭口系统D稳流开口系统34. 在可逆过程中，闭口系统的熵增加，该系统必（B）A放热B吸热C绝热D不定35. 在不可逆过程中，系统的熵（D）A增大B减少C不变D不定三、简答题30分1. 若分别以某种服从P（VB）=RT的气体（其中b为常数）和理想气体为工质在两个恒温热源之间进行卡诺循环，试比较哪个循环的热效率大一些，为什么？答：两个循环的热效率一样大。卡诺定理指出两个恒温热源之间的一切可逆循环热效率相等，与工质性质无关。2. 00C的冰在200C的大气中逐渐融化成水，试分析该过程是否可逆？过程中冰的熵变与大气熵变哪个大？为什么？答：过程不可逆。过程中冰的熵变大于大气熵变。因为冰与大气构成孤立系统，该孤立系统熵变大于零，而冰吸热，熵变为正，大气放热，熵变为负，故过程中冰的熵变必大于大气熵变。4. 传热过程指的是怎样一个过程？传热系数定义及其意义？传热过程：热量从间壁一侧的热流体通过间壁传给另一侧的冷流体的热量传递过程。分为三步：1.热流体以对流传热方式将能量传给固体壁面；2. 热量以热传导方式由间壁的热侧面传到冷侧面；3. 冷流体以对流传递方式将间壁传来的热量带走。QKAtA；K为传热系数，它反映换热器传热性能的重要参数，也是对换热器进行传热m过程计算的基本依据。5. 水蒸气的定压汽化过程分几个阶段，几种状态？分预热阶段、汽化阶段、过热阶段。状态分未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽。6. dhCdT适用于任何工质的定压过程，因此有人认为水定压汽化时dT=0,则pdhCdT0。此结论对不对？为什么？p答：不对。因为此定压过程只适用于无相变过程。四、名词解释10分1. 闭口系统、孤立系统闭口系统：热力系统与外界只有能量交换而无物质交换的系统孤立系统：系统与外界既无任何物质交换又无任何形式的能量交换的系统2. 可逆过程、准静态过程可逆过程：一个系统有一初态出发，经过某一过程到达另一终态后，不但能按原过程的反方向进行，而且，逆行时所经历的状态与顺行时完全相同，逆行终了能使系统回到初态，而不留下任何变化的痕迹。准静态过程：当过程进行的足够缓慢，过程所经历的时间远远大于系统恢复平衡的驰豫时间，系统所经历的每一中间状态都足够地接近平衡状态。3.熵产、熵流熵产：系统存在不可逆因素而引起熵的增加。熵流：由系统与外界发生热交换的热流q引起的熵变。4.卡诺定理(答以下任意一句即可)(1)在恒温热源T和恒温热源T(冷源)间工作的一切热机，以可逆热机的热效率为最高。12(2在恒温热源T和恒温热源T(冷源)间工作的一切可逆热机，不论采用什么工质，它们12的热效率均等于卡诺循环的热效率(1-)。15.黑体、灰体黑体：吸收率等于1的物质称为黑体。灰体：指单色吸收率与波长无关的物体。6.孤立系统的熵增原理在孤立系统中，进行可逆的传热后熵不变，而进行不可逆的传热后熵的总量必然增加。五、计算题20分1设有两台卡诺热机A与B串接工作，热机A从温度为627。C的热源得到热量，并对温度为T热源放出热量Q，B机从温度为T的热源吸取A机排出的热量Q，并向27。C的冷源放出热量q。试计算下列2种情况下热机B的热源温度T：(1)两机输出功率相等；(2)两机的热效率相等。,TQ,300解:(1)两机输出功率相等1-9009001Q:.T6OOoCI900丿II1丿T300(2)两机的热效率相等1-9001T5200C所以热机B的温度T=520-273=2470C2.某种理想气体的初态为A(p1,T1),终态为B(p2,T2)，试证明图中q3q1+q2解：U=U,U312q=U,W33ABq=U,W22BCq=U,W11ACW=0BC.$q-q=WW=S0321ABACABC即:qq,q3213.T=600K1T=300K2Q=400KJ1放热（）Q=200KJ2()Q=315K()Q=105KJ22证明：可逆，不可逆，不可能法一：nT-和n1相等为可逆，小于为不可逆，大于为不可能两种方法证明：法二：克劳修斯不等式或熵增原理JQ=o相等为可逆，小于为不可逆，大于为不可能s=+相等为可逆大于为不可逆，小于为不可能isorTT2