工程热力学期末试题及答案

工程热力学期末试题及答案(6 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。工程热力学期末试卷建筑环境与设备工程专业适用（闭卷，150 分钟）班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题 5 分，共 40 分)1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。2. 温度为 500°C 的热源向热机工质放出 500 kJ 的热量，设环境温度为 30°C，试问这部分热量的火用（yong）值（最大可用能）为多少？答： 303.95kJ3. 两个不同温度（T1,T2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源 T1吸收热量 Q1向低温热源 T2放出热量 Q2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△SW =0。证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为（1 分）对热机循环子系统： 1 分 1 分根据卡诺定理及推论：1 分则： 。1 分4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T、P、u、s、v）如何变化，并简述为什么。答：u、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。B隔板A自由膨胀5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件，则上式可以简化为：根据质量守恒，有代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第 i 组元的状态方程。答：在混合气体的温度之下，当 i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为 Pi，则该组元的状态方程可写成：PiV = miRiT 。7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2 分）证明：，当不变，时，、。即在同样下(说明得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3 分）8. 一个控制质量由初始状态 A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态 B，若两过程中热源温度均为。试证明系统在可逆过程中吸收的热量...