工程熱力學(xué)期末復(fù)習(xí)題答案

1、1江蘇科技大學(xué)江蘇科技大學(xué)《工程熱力學(xué)工程熱力學(xué)》練習(xí)題參考答案練習(xí)題參考答案第一單元第一單元一、判斷正誤并說明理由：一、判斷正誤并說明理由：1.給理想氣體加熱，其熱力學(xué)能總是增加的。錯(cuò)。理想氣體的熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)，如果理想氣體是定溫吸熱，那么其熱力學(xué)能不變。1.測(cè)量容器中氣體壓力的壓力表讀數(shù)發(fā)生變化一定是氣體熱力狀態(tài)發(fā)生了變化。錯(cuò)。壓力表讀數(shù)等于容器中氣體的壓力加上大氣壓力。所以壓力表讀數(shù)發(fā)生變化可以是氣體的發(fā)生了變化，也可以

2、是大氣壓力發(fā)生了變化。2.在開口系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)、出口截面狀態(tài)參數(shù)不變時(shí)，而單位時(shí)間內(nèi)流入與流出的質(zhì)量相等，單位時(shí)間內(nèi)交換的熱量與功量不變，則該系統(tǒng)處在平衡狀態(tài)。錯(cuò)。系統(tǒng)處在穩(wěn)定狀態(tài)，而平衡狀態(tài)要求在沒有外界影響的前提下，系統(tǒng)在長時(shí)間內(nèi)不發(fā)生任何變化。3.熱力系統(tǒng)經(jīng)過任意可逆過程后，終態(tài)B的比容為vB大于初態(tài)A的比容vA，外界一定獲得了技術(shù)功。錯(cuò)。外界獲得的技術(shù)功可以是正，、零或負(fù)。4.在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上實(shí)行再熱，可以提高循環(huán)熱效率。錯(cuò)。在郎

3、肯循環(huán)基礎(chǔ)上實(shí)行再熱的主要好處是可以提高乏汽的干度，如果中間壓力選的過低，會(huì)使熱效率降低。6水蒸汽的定溫過程中，加入的熱量等于膨脹功。錯(cuò)。因?yàn)樗羝臒崃W(xué)能不是溫度的單值函數(shù)，所以水蒸汽的定溫過程中，加入的熱量并不是全部用與膨脹做功，還使水蒸汽的熱力學(xué)能增加。7余隙容積是必需的但又是有害的，設(shè)計(jì)壓氣機(jī)的時(shí)候應(yīng)盡可能降低余隙比。對(duì)。余隙容積的存在降低了容積效率，避免了活塞和氣門缸頭的碰撞，保證了設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)壓氣機(jī)的時(shí)候應(yīng)盡可能降低

4、余容比。8內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)熱效率比混合加熱理想循環(huán)熱效率高。錯(cuò)。在循環(huán)增壓比相同吸熱量相同的情況下，定容加熱理想循環(huán)熱效率比混合加熱理想循環(huán)熱效率高；但是在循環(huán)最高壓力和最高溫度相同時(shí)，定容加熱理想循環(huán)熱效率比混合加熱理想循環(huán)熱效率低。9不可逆過程工質(zhì)的熵總是增加的，而可逆過程工質(zhì)的熵總是不變的。錯(cuò)。熵是狀態(tài)參數(shù)，工質(zhì)熵的變化量僅與初始和終了狀態(tài)相關(guān)，而與過程可逆不可逆無關(guān)。10已知濕空氣的壓力和溫度，就可以確定其狀態(tài)。錯(cuò)。濕空氣

5、是干空氣與水蒸汽的混合物，據(jù)狀態(tài)公理，確定濕空氣的狀態(tài)需要3顯然定溫壓縮的技術(shù)功比絕熱壓縮的技術(shù)功小。三.計(jì)算題：計(jì)算題：1.1kg氧氣置于圖所示的氣缸內(nèi)，缸壁能充分導(dǎo)熱，且活塞與缸壁無摩擦。初始時(shí)氧氣壓力為0.5Mpa、溫度為27℃。如果氣缸長度為2L，活塞質(zhì)量為10kg，試計(jì)算拔除銷釘后，活塞可能達(dá)到的最大速度。氧氣的比熱容，k=1.395，)(918.0KkgkJcp??)(260.0KkgkJRg??解：取氣缸內(nèi)的氧氣為研究對(duì)象

6、。根據(jù)熱力學(xué)第一定律知道，加入系統(tǒng)的熱量一部分用于增加系統(tǒng)的熱力WUQ???學(xué)能，一部分用于對(duì)外做功。根據(jù)題意：活塞如果要達(dá)到最大速度，那么氧氣膨脹過程中吸入的熱量全部用于對(duì)外做功，所以氧氣的熱力學(xué)能不發(fā)生變化。由于氧氣可以看作理想氣體，而理想氣體的熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)，所以氧氣膨脹過程為可逆定溫膨脹過程。設(shè)環(huán)境溫度為T0，環(huán)境壓力為P0，氧氣的質(zhì)量為m，活塞的質(zhì)量為M，活塞最大速度為Vmax。氧氣初始狀態(tài)的壓力為P1，溫度為T1，