工程热力学第六版期末考试试卷

第七章 水蒸气

1．基本概念

未饱和水: 水温低于饱和温度的水称为未饱和水（也称过冷水）.

饱和水: 当水温达到压力P所对应的饱和温度ts时，水将开始沸腾，这时的水称为饱和水。

湿饱和蒸汽：把预热到ts的饱和水继续加热，饱和水开始沸腾，在定温下产生蒸汽而形成饱和液体和饱和蒸汽的混合物，这种混合物称为湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。

干饱和蒸汽：湿蒸汽的体积随着蒸汽的不断产生而逐渐加大，直至水全部变为蒸汽，这时的蒸汽称为干饱和蒸汽（即不含饱和水的饱和蒸汽）。

2．常用公式

干度：

x?湿蒸汽的参数：

mvmv?mw

vx?xv???(1?x)v??v??x(v???v?) vx?xv??（当p不太大，x不太小时） hx?xh???(1?x)h??h??x(h???h?)?h??xr

sx?xs???(1?x)s??s??x(s???s?)?s??xr Tsux?hx?pvx

过热蒸汽的焓：

h?h???cpm(t?ts)

其中cpm(t?ts)是过热热量，t为过热蒸汽的温度，cpm为过热蒸汽由t到ts的平均比定压热容。

过热蒸汽的热力学能：

u?h?pv

过热蒸汽的熵：

rdTrTs?s????cp?s???cpmln

TsTsTTsTs水蒸气定压过程

2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下

p2?pg2?B

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2的质量

（2） （3） （4）

N2

的比容和密度；（3）

p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

m?m1?m2?m=12.02kg

vp2p1(?) RT2T1（5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得

R?R08314?＝296.9J/(kg?K) M282-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题

（2）标准状态下N2的比容和密度

v?RT296.9?2733?＝0.8m/kg p10132513＝1.25kg/m vm?m1?m2?＝41.97kg

??（3）

vp2p130099.3101.325(?)?(?)?1000RT2T1287300273p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积

2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐

工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)

2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下

p2 pg2 B

T1 t1 273 T2 t2 273

压入的CO2的质量

（2） （3） （4）

N2

的比容和密度；（3）

p 0.1MPa，t 500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

m m1 m2

m=12.02kg

vp2p1

( ) RT2T1

（5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得

R

R08314

＝296.9J/(kg K) M28

2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题

（2）标准状态下N2的比容和密度

v

RT296.9 2733

＝0.8m/kg p10132513＝1.25kg/m v

m m1 m2

＝41.97kg

（3）

vp2p130099.3101.325( ) ( ) 1000RT2T1287300273

p 0.1MPa，t 500℃时的摩尔容积

2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3，充入容积8.5 m3

第二章 气体的热力性质

本章要求：掌握理想气体和实际气体概念，熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。了解实际气体状态方程的各种表述形式及应用的适用条件。

1.基本概念

理想气体：气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力（引力和斥力）、不占有体积的质点所构成。

比热：单位物量的物体，温度升高或降低1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的比热。 定容比热：在定容情况下，单位物量的物体，温度变化1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的定容比热。

定压比热：在定压情况下，单位物量的物体，温度变化1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的定压比热。

定压质量比热：在定压过程中，单位质量的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为该物体的定压质量比热。

定压容积比热：在定压过程中，单位容积的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为该物体的定压容积比热。

定压摩尔比热：在定压过程中，单位摩尔的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为该物体的定压摩尔比热。

定容质量比热：在定容过程中，单位质量的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为

建筑环境与设备工程专业

一、选择题(每小题3分，共 分)

1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B )

A.真空pv=0.08Mpa B.pg=0.08MPa

C.真空pv=0.28Mpa D.pg=0.28MPa

2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A ) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt

4.若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S必( B )可逆过程△S。

A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于

5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( C )

A.变为饱和水 B.变为湿蒸汽 C.作功能力减小 D.温度不变 6.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( C )

表

压

力

表

压

力

A.焓值增加

清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程：工程热力学（A） 2001 年 1 月 12 日 一、简答题，简要说明理由（每题4分，共40分） 1. 对定量湿空气进行定压加热，试说明水蒸气分压、露点温度、相对湿度、含湿量、焓和熵的变化。 2. 压缩因子的定义与物理意义是什么？ 3. 定温定压化学反应过程自发进行的条件是什么？其平衡条件又是什么？ 4. 我们知道卡诺循环的效率高，为什么蒸汽动力循环利用了水蒸汽在两相区等压等温的特点，而不采用卡诺循环？ 5. 在蒸汽轮机动力循环中，蒸汽初终态参数如何影响热效率？一般采用哪些措施提高热效率？ 6. 当系统与环境处于同一温度和压力时，系统的 用是否为零，为什么？ 7. 已知气体的温度、压力和临界参数，如何利用压缩因子图确定气体的比容。 8. 在喷管的进口参数一定的条件下，随着喷管背后压力的降低，对于渐缩喷管，出口速度和流量如何变化，而对于缩放喷管，出口速度和流量又如何变化。 9. 从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优劣。 10. 燃气轮机装置理想循环的最佳增压比，是意味着可获得最高的循环热效率吗？说明理由。 二、填空题（第1题4分，

一、基本知识点

1、理想气体经历一个等温过程后，状态参数熵可能发生变化。 2、如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则违反热力学第二定律 3、系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于系统的初、终态和系统所经历的过程。

14、系统的总储存能E为U?mc2?mgz

25、工质熵减少的过程必须伴随自发过程才能进行

6、 在两个恒温热源间工作的热机a、b均进行可逆循环，a机工质是理想气体，b机工质是水蒸气，其热效率

?t,a和

?t,b的关系为

?t,a??t,b

7、基本状态参数只有p、 v、T。

8、理想气体的下列定温加热过程的热力学能是不变的 9、卡诺循环包括两个等温过程和两个等熵过程。

10、什么叫强度性参数？目前只有温度和压力属于强度性参数 11、工质经过一个循环，又回到初态，其熵不变

12、提高循环热效率的不正确的途径是尽量增大各种传热温差

13、绝热系统与外界没有热量交换，孤立系统与外界没有任何能量和质量交换。 14、理想气体多变过程的比热公式为cn?n?kcv n?115、对于闭口系统的任意过程，如果系统的熵变为零，则无法判断过程的可逆与否

wt?12?c?g?z?ws2 ，可逆过程1-2的技术功可用

16、技术

工程热力学习题集(含答案)第五版的很全的 1.基本概念

热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。

外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。

开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。

孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。

热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。

平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热

湘西民族职业技术学院

2014—2015学年第2学期《工程力学》期末考试试卷（A）

Fx 0

5、平面任意力系平衡方程， MA 0的附加条件是

M 0

B MA 0

( )，而 MB 0的附加条件是( )。

M 0

C

6、重量为W＝1000N的物块受水平力F1＝80N作用而处于平

衡，物块与水平面之间的静摩擦系数f=0.1，则物块所受到的静

滑动摩擦力大小等于( )。

二、简答题（5分*7=35分）

一、填空题（每空1分，共15分） 1、什么是挤压？什么是压缩？并简单说明它们两者的区 别？

1．力是物体间相互的相互机械作用，这种作用能使物体的

（ ）和（ ）发生改变。

2．力对物体的作用效果取决于力的（

）、（ ）

和（ ）三要素。

3．作用力和反作用力是两物体间的相互作用，它们必然

2、画出如图所示杆件的受力图

（ ）、( )、( )，分别作用在两个不同的物体上。

4、平面一般力系的独立平衡方程有( )个，可求解 ( )个未知量；平面平行力系的独立平衡方程有( )个，可求

工程热力学 考试必用 带老师详细点评

东北大学2006级《工程热力学》期末考试试题分析

总体来看，考试结果很不理想。反映出学生在学习中头脑僵化，不会将知识融会贯通，把学习精力主要放在背诵概念、定理和类型题上。学生还严重缺乏实践经验，即使日常生活应当了解的实际只是他们也茫然无知，反映到学习上就造成无法将理论与实际结合起来，当结合实际讲解时他们反而觉得负担更重——要背的东西增加了。

1．请根据热力学第一定律（教科书41页式（2–9）），计算图1中加热蒸汽的流量。如果该换热器在运行过程中有2%的散热损失，那么

达到同样的加热效果所消耗的蒸汽量增加多少？

如果将疏水（蒸汽凝结水）送到水出口并与水混

合，那么达到同样的加热效果所消耗的蒸汽量为

多少？（20分）

本题计算对象是火力发电厂的回热加热器，

教科书上没有，但是教学中作为实际例子贯彻始

终，由于简单，故没有在课堂上举例计算。结果绝大部分学生不会，给分题成为丢分题。调查发现，相当多的同学不知道这个图形代表什么意思，因为在课堂上它是整个发电系统的一部分。了解图形含义的学生则把背下来的复杂公式硬往上套，把简单的事情弄复杂而且还错了。

2．国产N300-16.67/535/535型汽轮发电机组新蒸汽参数为16.67MPa，5