工程熱力學(xué)習(xí)題課

1、習(xí) 題 課 工 程 熱 力 學(xué)1簡答題、 兩個質(zhì)量和比熱（cm）相同，溫度分別為TA和TB的固體進(jìn)行熱交換，請推導(dǎo)說明達(dá)到熱平衡的過程是一個不可逆過程。2簡答題1、解：TA, mTB, m傳熱如果此系統(tǒng)熵增大于零，則過程不可逆。孤立系3簡答題1、解：直接傳熱，則平衡溫度，所以過程不可逆。4簡答題1、解：一般錯誤：認(rèn)為熱源溫度恒定5簡答題、有人說，根據(jù)卡諾定理，一切不可逆機(jī)的效率必小于可逆機(jī)的效率。是否正確？請說明理由。 6簡答題、解：要注意是否同溫限或同等效溫限，這樣才能比較。7簡答題、寫出熵和焓的定義式，理想氣體定容過程焓的變化解：8簡答題、某系統(tǒng)處于某一狀態(tài)，該系統(tǒng)的 Exergy指的是什

2、么？ Exergy指的是系統(tǒng)從當(dāng)前任意狀態(tài)可逆地變化到與指定環(huán)境相平衡的狀態(tài)時，理論上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。9簡答題、某系統(tǒng)處于某一狀態(tài)，該系統(tǒng)的 Exergy指的是什么？做出的最大有用功，如消耗的最小有用功，如冷量10簡答題、膨脹功、流動功、軸功和技術(shù)功之間有何區(qū)別？有何聯(lián)系？ 對流動工質(zhì)，微分形式能量方程11簡答題、膨脹功、流動功、軸功和技術(shù)功之間有何區(qū)別？有何聯(lián)系？ 所以，12簡答題、理想氣體經(jīng)歷絕熱節(jié)流過程，節(jié)流前后的狀態(tài)參數(shù)壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓、熵如何變化？ 解：13簡答題7、系統(tǒng)經(jīng)歷了一不可逆過程，已知終態(tài)熵小于初態(tài)熵，能否判斷該過程一定放出熱量，為什么？

3、解：如果你認(rèn)為系統(tǒng)是閉口系，由則有必定放熱14簡答題7、系統(tǒng)經(jīng)歷了一不可逆過程，已知終態(tài)熵小于初態(tài)熵，能否判斷該過程一定放出熱量，為什么？ 解：如果認(rèn)為系統(tǒng)是開口系，據(jù)題意有15簡答題、三塊相同的金屬塊被加熱到溫度TA，第一塊迅速被冷卻到環(huán)境溫度T0，其熵變?yōu)镾A；第二塊在環(huán)境中緩慢冷卻到T0，其熵變?yōu)镾B；第三塊先與溫度為TB (TA TB T0)的熱源接觸，達(dá)到平衡后再被冷卻到環(huán)境溫度T0，其熵變?yōu)镾C；試說明這三個過程、和的大小關(guān)系。 16簡答題、解： 熵是狀態(tài)量，熵變與過程無關(guān)，17簡答題、某人聲稱使用新式熱力循環(huán)和高技術(shù)開發(fā)出一種新型節(jié)能冷柜，在30室溫下，制冷溫度為-40時，制冷系

4、數(shù)仍可以達(dá)到4，請你判斷一下是否可能實現(xiàn)。18簡答題解： 一、過程可逆時，所以，不可能。 二、也可以用孤立系熵增原理來判斷。19簡答題1010、由于絕熱壓縮過程不向外散熱，故絕熱壓縮過程所消耗的壓縮軸功最少。 20簡答題1010、解：可以看出絕熱壓縮耗功最大。21簡答題1010、解：也可以具體求等溫、多邊、絕熱壓縮過程的技術(shù)功表達(dá)式，比較一下大小。22作圖題1、解：Tpv23作圖題pv等壓線和等容線在T-s上的斜率都應(yīng)為正。作錯的圖24作圖題作錯的圖pv等壓線和等容線在T-s上都應(yīng)該是凹曲線。25作圖題-正循環(huán)sspppp26作圖題-逆循環(huán)sspppp27計算題1、 設(shè)有一恒溫T2的低溫余熱源

5、和一恒溫為T1（T1T2）的高溫?zé)嵊脩?，已知環(huán)境的溫度為T0，而且T0T2，求： (1)在不消耗其它動力的條件下，試設(shè)計出理想情況下，利用低溫?zé)嵩吹臒嵯蚋邷責(zé)嵊脩籼峁崃縌1，而不違反熱力學(xué)定律的一種方案。 (2) 試推導(dǎo)出你設(shè)計的這種方案的熱量利用率。熱量利用率的定義為Q1與低溫余熱源放出熱量的比值。 (3) 說明在理想情況下各種方案的熱量利用率均相同。28計算題1-方案一熱量利用率(供熱系數(shù))29計算題1-方案二熱量利用率(供熱系數(shù))30計算題1-方案三當(dāng)然還有其他方案。熱量利用率(供熱系數(shù))31計算題1-證明同效率方案理想情況：過程可逆證：對任意可逆過程，沒有作功能力損失,又與外界沒有功的交換，過程前后系統(tǒng)Ex不變。32計算題2、某正循環(huán)可逆熱機(jī)，在溫度為30的環(huán)境和4000kg的0的冰間工作，最后0的冰變?yōu)?0的水，試求可逆機(jī)能對外作的凈功為多少？已知冰的溶解熱為=333kJ/kg，冰在溶解過程中溫度不變），水的比熱c=4.1868kJ/(kg.K)。33計算題2、解：方法一系統(tǒng)可逆時，W34計算題2、解：方法二用冷量Exergy求解