热工基础答案

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一、选择题 基本概念

1. 与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为 。B

A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2. 与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为 。D

A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3. 开口系统与外界可以有 。D

A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4. 与外界有质量交换的热力学系统是 ：A

A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5. 下列 与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B

A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6. 实现热功转换的媒介物质称为 。C

A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7. 工质应具有良好的 和 。A

A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形

8. 若闭系处于

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一、选择题 基本概念

1. 与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为 。B

A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2. 与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为 。D

A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3. 开口系统与外界可以有 。D

A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4. 与外界有质量交换的热力学系统是 ：A

A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5. 下列 与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B

A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6. 实现热功转换的媒介物质称为 。C

A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7. 工质应具有良好的 和 。A

A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形

8. 若闭系处于

热工过程自动化专业热工理论基础答案

热工理论基础习题课

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第一章 热力学的基本概念

3(p13)准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：1.可逆过程一定是准平衡过程； 2.准平衡过程不一定是可逆过程。 4( p13 )不可逆过程是无法恢复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程可能使工质沿相同的路径逆行恢复到原来状态， 但不能使相互作用中所涉及的外界也恢复到原来状态。 1-3(p13)解：气体所作的膨胀功W

V2

V1

pd V p (V 2 V 1 ) 0 .5 1 0 (0 .8 0 .4 ) 2 1 0 J5 4

热力系统：被认为分割出来作为热力学分析对象的有限物质叫做热力系统。 平衡状态：没有在外界影响的条件下，系统的各部分在长时间内不发生任何 变化的状态。

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第二章 热力学第一定律

(1) 4(p21) w

12

w 1 a 2 ; ( 2 ) U 1 2 U 1 a 2 ; (3) Q 1 2 Q 1 a 2

2-4(P22)废烟气带走的热量Q 2 2 5 0 1 1 6 0 0 3 8 0 0 3 6 0

第一章 热力学基础知识 一、填空题

1．实现 能和 能相互转化的工作物质就叫做 。

2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从 吸取热能，将其中一部分转化为 ，并把余下的一部分传给 的过程。

3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的 交换、 交换和 交换。 4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为 和 两类。

5．状态参数的变化量等于 两状态下，该物理量的差值，而与 无关。 6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 个。 7．1mmHg= Pa；1mmH2O= Pa。

8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5×105Pa的表压力为 MPa。

9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为 MPa。

10．一个可逆过程必须是 过程，而且在过程中没有 。

11．只有 状态才能用参数坐标图上的点表示，只有

山东科技大学2012—2013学年第一学期

《热工基础与窑炉》考试试卷（A卷）答案

班级 姓名 学号

题号 得分 一 二 三 四 五 总得分 评卷人 审核人

一、填空题（共20分，每空1分）

1、如果系统经历了一个过程后，可沿原过程的路线反向进行，回复到原状态，而且不在外界留下任何影响，则该过程称为 可逆过程 。

2、物体温度升高1K(或1oC)所需热量称为物体的 热容 。

3、混合气体的分体积是指各组成气体保持与混合气体相同的 压力 和相同的 温度 的条件下，单独

分离出来所占有的体积。

4、理想气体的热力学能和焓仅是 温度 的函数。

5、湿空气的比湿度是指每千克 干空气 中所含水蒸气的质量，又称含湿量。

6、理想气体基本热力过程中如果状态参数满足pvn?常数的关系，则此可逆过程又称为 多变过程 ，n称为 多变指数 ，当n=1时，此过程为 定温 过程。

7、设高温热源温度为1700K，低温热源温度为300K，则工作在该温限内热机最高效率为 82.35% 。 8、工程上应用的水蒸气通常是在锅炉内定压加热产生的，水分别经历未饱和水，饱和水，湿饱和蒸

汽， 干

热工基础课后习题答案

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第一章

1-1 解：

pb 755 133.3 10 5 1.006bar 100.6kPa

1. 2. 3. 4. 1-2

p pb pg 100.6 13600 13700.6kPa pg p pb 2.5 1.006 1.494bar 149.4kPa p pb pv 755 700 55mmHg 7.3315kPa pv pb p 1.006 0.5 0.506bar 50.6kPa 解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差

p水柱＝ ghsin 1000 9.8 200 10 3 0.5 980Pa 7.35mmHg p pb p水柱 756 7.35 748.65mmHg

1-3

解：

p1 p pa 0.97 1.10 2.07bar

p2 p1 pb 2.07 1.75 0.32bar

pC p p2 0.97 0.32 0.65bar

1－4 解：

p真空室＝pb p汞柱＝760－745＝15mmHg＝2kPa p1 p真空室 pa 2 360 362kPa p2 p1 pb 362 170 192kPa

pc p

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第一章

1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？

答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。

2. 表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？

答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。

3． 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？

答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。准平衡过程只注重的是系统内部 而可逆过程是内外兼顾！

5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？

答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下

山东科技大学2012—2013学年第一学期

《热工基础与窑炉》考试试卷（B卷）答案

班级 姓名 学号

题号 得分 一 二 三 四 五 总得分 评卷人 审核人

一、填空题（共20分，每空1分）

1、在工程热力学中，为了分析问题方便起见，和力学中取分离体的方法一样，通常把分析对象从周围物体中分割出来，工程热力学把它们叫做 热力系统 。

2、1摩尔物体温度升高1K(或1oC)所需热量称为物体的 摩尔热容 。

3、所谓分压力是在与混合气体相同的 温度 下，各组成气体占有混合气体的 体积 时，给予容器壁

的压力。

4、理想气体的比热容仅是 温度 的函数。

5、湿空气的绝对湿度指1m3的 湿空气 中所含水蒸气的质量。

6、理想气体基本热力过程中如果状态参数满足pvn?常数的关系，则此可逆过程又称为 多变过程 ，n称为 多变指数 ，当n→∞时，此过程为 定容 过程。

7、将接近主流速度，与主流速度之比为 0.99 处薄层的厚度定义为流动边界层厚度。

8、锅炉中工质水的实际循环可简化成理想的郎肯循环，郎肯循环包括4个可逆过程，分别是水泵中

的可逆绝热压缩过程，水与水蒸气在锅炉

整套热工基础课后题答案

1-1 解：

pb 755 133.3 10

5

1.006bar 100.6kPa

1. 2. 3. 4. 2-1

1370.06kPa p pb pg 100.6 13600

pg p pb 2.5 1.006 1.494bar 149.4kPa p pb pv 755 700 55mmHg 7.3315kPa pv pb p 1.006 0.5 0.506bar 50.6kPa

解：W Q ΔU 50 80 30kJ ，所以是压缩过程

3-2解：设气体的初态参数为p1、V1、T1和m1，阀门开启时气体的参数为p2、V2、T2和m2，阀门重新关闭时气体的参数为p3、V3、T3和m3，考虑到刚性容器有：V1 V2 V3，且

m1 m2。

⑴当阀门开启时，贮气筒内压力达到8.75 105Pa，所以此时筒内温度和气体质量分别为：

T2 T1

p2p1

293

8.757

366.25K

5

m1 m2

p1V1RgT1

7 10 0.027287 293

0.225kg

⑵阀门重新关闭时，筒内气体压力降为 8.4 105Pa，且筒内空气温度在排气过程中保持不

变，

1.何谓准静态方程？

2.Cp和Cv之差，Cp与Cv之比是否为常数？

3.熵增大为不可逆过程，不可逆过程△S无法计算，对吗？

4.1-q2/q1 1-T2/T1 适用的场合，区别

5.发明者设计出一台540K到300K循环工作的热机从高温热源每吸收1000J的热量可作出450J的净功，请问设计合理吗？

6.若工质从某一初态出发，分别可逆与不可逆绝热过程到相同的终压力，熵哪个大？对外做功哪个大？

7.在P-V图和T-S图绘出自1点出发的空气在n=1.3时膨胀过程

8.空气升温，升压，又放热多变过程

9.画出简单动力装置P-V，T-S，说出循环是由哪些热力过程组成的及这些过程在何种设备下完成的

10.画出活塞式内燃机混合加热循环的P-V,T-S，并在图上标明各热力过程的多变指数。

11.5kg的Ar气体经历了一热力学不变的过程，初态为p1=6.0乘10的五次方，T1=600K，膨胀终了的体积V2=3V1，Ar 气体可看作理想气体，设比热容为定值，Rg=0.208 求终温，终压及点熵变量。

12.6kg的空气，由初态p1=0.3 ，t1=30摄氏度，经过一多变指数n=1.2的过程膨胀p2=0.1Mpa，计算此过程中对外作膨

胀功交换的热量和终温

13.可逆的加热机工作温度为