2020 工程热力学I 金峰(南京航空航天大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-03-31到2020-06-11
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【作业】一. 工程热力学基本概念 基本概念单元作业chp1：基本概念及定义必做上交题—9,16；课下自练题—2,12chp2：热力学第一定律必做上交题—8,19；课下自练题—3,7

1、 问题:细致比较闭口系统、绝热系统和孤立系统的判定标准
评分规则: 【 系统和外界有无质量交换，来判定闭口系统。不是靠系统的质量不变。
系统和外界有无热量交换，来判定绝热系统。不是靠工质的温度不变。
系统和外界既没有质量交换，也没有热量和功量交换，来判定孤立系统
】

2、 问题:细致分析可逆过程和准平衡过程之间的关系
评分规则: 【 准平衡过程加上无耗散效应共同组成了可逆过程
可逆过程一定是准平衡过程
】

【作业】二. 热力学第一定律 chp2：热力学第一定律必做上交题—8,19；课下自练题—3,7chp2：热力学第一定律必做上交题—8,19；课下自练题—3,7

1、 问题:一个装有2kg工质的闭口系统经历了如下过程：过程中系统散热25KJ，外界对系统做功100KJ，比热力学能减小15KJ/kg，并且整个系统被举高1000m。试确定过程中系统动能的变化
评分规则: 【 正确给出具体解答过程
准确计算得到结果
】

2、 问题:已知新蒸汽进入汽轮机时的焓为3232kJ/kg，流速C1＝50m/s，做功后的乏气流出汽轮机的焓为2300 kJ/kg，流动速度C2＝120 m/s，假设汽轮机散热损失和位能变化可以忽略不计。试求（1）每千克蒸汽流过该汽轮机时对外所做的功；（2）蒸汽流量为10000kg/h时，汽轮机发出的功率
评分规则: 【 准确给出推导过程
计算出准确答案
】

3、 问题:一个活塞装置中气体经历了2个可逆过程。从状态1变化到状态2，气体吸热500KJ，活塞对外做功800KJ。从状态2变化到状态3是一个定压的压缩过程，压力为P＝400Kpa，气体向外散热450KJ。并且已知U1＝2000KJ，U3＝3500KJ，试计算状态2变化到状态3过程中气体体积的变化
评分规则: 【 准确给出推导过程
计算得到准确答案
】

4、 问题:门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗?
评分规则: 【 给出正确的分析和推导
】

5、 问题:有人认为某闭口系统经历若干个不可逆过程后，由于存在不可逆损失，所以系统内工质的温度会升高，内能会减小，并且该系统也不可能回复到初始状态。请简要分析一下上述看法
评分规则: 【 给出正确的分析和推导
】

6、 问题:绝热容器A和B，装有同种理想气体。已知A容器中的气体状态为TA，PA和VA，B容器中的气体状态为TB，PB和VB，比热容Cv可以看成常量，比热力学能与温度满足u＝Cv×T。若管路和阀门均绝热，求打开阀门待压力相等后，A、B容器内气体的最终温度和压力。已知理想气体状态方程为pv=RgT
评分规则: 【 会从整体角度分析，并建立相应热力学系统
会建立对应的热力学第一定律
得到正确的推导过程和答案
】

二. 热力学第一定律 热力学第一定律单元测试

1、 问题:闭口热力系统经过循环后，工质的哪个参数可能大于0
选项：
A:热力学能
B:焓
C:熵
D:膨胀功
答案: 【膨胀功】

2、 问题:刚性绝热容器采用隔板分为两个部分，A中存在高压空气，B中保持真空，若把隔板抽掉，则整个容器中充满空气，高压空气可视为理想气体（内能是温度的单值函数），此时容器中空气的温度如何变化
选项：
A:保持不变
B:增加
C:降低
D:无法判断
答案: 【保持不变】

3、 问题:准静态过程就是
选项：
A:可逆过程
B:平衡过程
C:每一时刻无限接近平衡态的过程
D:不可逆过程
答案: 【每一时刻无限接近平衡态的过程】

4、 问题:闭口系统由初态1分别经过可逆过程a和不可逆过程b到达相同的终态2，——
选项：
A:=
B:>
C:<
D:难以判断
答案: 【=】

5、 问题:下列系统中与外界不发生能量交换的系统是
选项：
A:绝热系统
B:孤立系统
C:闭口系统
D:绝热系统和孤立系统
答案: 【孤立系统】

6、 问题:闭口系统经历任意一个热力过程，必然存在
选项：
A:熵不可能减小
B:温度不可能降低
C:
D:
答案: 【】

7、 问题:质量保持不变的系统就是闭口系统
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

8、 问题:工质经历一个可逆过程后必定回复到初始状态
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

9、 问题:气体吸收热量后，气体的温度和内能都会增加
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

10、 问题:系统完成了某一不可逆过程之后，不可以沿原路逆行回复到原来的状态
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

11、 问题:可逆过程一定是工质回复到初态的过程
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

12、 问题:不可逆过程是指无法回复到初态的过程
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

13、 问题:对于一个孤立系统，系统内部温度一定不变
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

14、 问题:开口系统中物质的量必然改变
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

15、 问题:熵的定义式仅仅适用于可逆过程。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

16、 问题:在密闭的房间内，启动一台打开的冰箱，经一段时间运行后则室温会升高。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

17、 问题:与外界不发生热量交换的系统是
答案: 【孤立系统和绝热系统】

18、 问题:容器中气体压力保持不变，则测量该容器气体压力的压力表读数
答案: 【可能会发生变化，主要看环境压力是否改变】

19、 问题:某火力发电厂中蒸汽锅炉工作时，进口蒸汽的焓为3441kJ/kg，出口蒸汽的焓为2248kJ/kg，蒸汽流量为40吨/小时。假设汽轮机向环境释放热量为6.81×kJ/h。（1）如果忽略进、出口速度，试分析该汽轮机的功率是多少kw？
答案: 【13067】

20、 问题:某火力发电厂中蒸汽锅炉工作时，进口蒸汽的焓为3441kJ/kg，出口蒸汽的焓为2248kJ/kg，蒸汽流量为40吨/小时。假设汽轮机向环境释放热量为6.81×kJ/h。（2）假设进口蒸汽速度为70m/s，出口速度为140m/s，此时汽轮机的功率又是多少kw？
答案: 【12985】

21、 问题:气缸内充有空气，活塞面积为100，活塞距地面高度为10cm，活塞及其上负载的总质量为200kg，当地大气压为771mmHg，环境温度t0=20℃,气缸内气体此时与外界处于热力平衡。假设活塞与缸壁无摩擦，气体可通过气缸壁充分与外界换热，将活塞上的负载取去100kg，活塞将突然上升，并与外界重新达到平衡，试求活塞上升多少cm。
答案: 【4.9】

22、 问题:一个闭口系统从状态1沿可逆1-2-3途径达到状态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统对外做功30kJ。试分析下列过程中，系统和外界交换的热量。a）沿可逆过程1-4-3变化，向外界做功15kJ
答案: 【-62.5】

23、 问题:一个闭口系统从状态1沿可逆1-2-3途径达到状态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统对外做功30kJ。试分析下列过程中，系统和外界交换的热量。b）沿某不可逆过程1-5-3变化，外界对系统做功6kJ
答案: 【71.5】

24、 问题:一个闭口系统从状态1沿可逆1-2-3途径达到状态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统对外做功30kJ。试分析下列过程中，系统和外界交换的热量。上述1-2-3、1-4-3和1-5-3三个过程中，该系统熵变的大小
答案: 【相同，一样】

25、 问题:某燃气轮机进口参数（P1=9Mpa，t1=500℃，h1=3386.8kJ/kg，cf1=50m/s），出口参数（P2=4kpa，h2=2226.9kJ/kg，cf2=140m/s），进出口高度差为12m，每千克空气经过燃气轮机时，向外界散热15kJ。试求每千克空气对外输出的功
答案: 【1136】

一. 工程热力学基本概念 基本概念单元测试

1、 问题:热力学系统的边界必须是实际存在的
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

2、 问题:系统质量不发生变化的热力系统就是闭口系统
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】