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工程热力学基础与实际应用阅读题

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1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。

2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。

一、选择题

1.下列哪个不是工程热力学的基本参数？

A.温度

B.压力

C.速度

D.质量

2.在热力学中，热力学第一定律的数学表达式是什么？

A.ΔU=qW

B.ΔU=qW

C.ΔU=qW

D.ΔU=qW

3.热力学第二定律的开尔文普朗克表述是什么？

A.不可能使热量自发地从低温物体传递到高温物体

B.热量不能自发地由低温物体传至高温物体

C.热量不能由低温物体传至高温物体

D.热量不能由低温物体传至高温物体，除非通过外界做功

4.等压过程中，理想气体的状态方程是什么？

A.PV/T=constant

B.PV=RT

C.PV=nRT

D.P=RT/V

5.在热力学中，热效率的定义是什么？

A.输入的热量与输出的热量之比

B.输出的热量与输入的热量之比

C.输出的功率与输入的功率之比

D.输入的功率与输出的功率之比

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：工程热力学的基本参数包括温度、压力、体积、内能等，速度不是基本参数。

2.答案：A

解题思路：热力学第一定律表述为能量守恒，即系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做功之和，数学表达式为ΔU=qW。

3.答案：A

解题思路：开尔文普朗克表述为不可能使热量自发地从低温物体传递到高温物体，这是热力学第二定律的一种表述。

4.答案：A

解题思路：等压过程中，理想气体的状态方程为PV/T=constant，这是理想气体状态方程在等压条件下的简化形式。

5.答案：B

解题思路：热效率定义为输出热量与输入热量之比，表示能量转换的效率。

二、填空题

1.工程热力学主要研究的是能量和热力学过程之间的关系。

2.热力学第一定律指出，能量既不能被创造也不能被消灭。

3.理想气体的内能只与温度有关，与体积和压强无关。

4.在热力学中，熵是衡量系统无序程度的一个量。

5.热效率是指热机的有用功与所消耗的热量之比。

答案及解题思路：

1.答案：能量、热力学过程

解题思路：工程热力学主要研究能量在热力学过程中的转换、传递和守恒规律，因此填空应为能量和热力学过程。

2.答案：创造、消灭

解题思路：根据热力学第一定律，即能量守恒定律，能量不能无中生有，也不能凭空消失，因此应填创造和消灭。

3.答案：温度、体积和压强

解题思路：理想气体的内能是气体分子动能的总和，只与温度有关，与气体的体积和压强无关。

4.答案：无序程度

解题思路：熵是系统无序程度的度量，熵增加意味着系统无序程度提高。

5.答案：有用功、所消耗的热量

解题思路：热效率是指热机在完成能量转换过程中，能够转化为有用功的能量与所消耗的总热量之比。

三、判断题

1.任何实际热机的热效率都等于1。

答案：错误

解题思路：根据热力学第二定律，任何实际热机的热效率都小于1，因为不可能将所有的热能完全转换为功，总有一部分热能会以废热的形式散失。

2.每个热力过程中，热能都可以完全转换为功。

答案：错误

解题思路：根据热力学第二定律，热能不可能完全转换为功，总会有一部分热能转化为其他形式的能量，如废热。

3.比焓是指单位质量的热流体在恒压下所具有的内能。

答案：错误

解题思路：比焓（h）是指单位质量的热流体在恒压下所具有的总能量，包括内能和体积功，而不是仅指内能。

4.熵增过程意味着系统无序度增加。

答案：正确

解题思路：根据熵的定义，熵增过程意味着系统的无序度增加，即系统从有序状态向无序状态发展。

5.在等容过程中，理想气体的温度与压强成正比。

答案：错误

解题思路：在等容过程中，理想气体的温度与压强之间的关系可以通过理想气体状态方程PV=nRT来理解。对于等容过程（V不变），方程可简化为P/T=常数，这意味着温度和压强是成正比的，但不是直接的正比关系，而是通过一个常数关联。

四、简答题

1.简述热力学第一定律的意义及其在工程中的应用。

答案：

热力学第一定律，即能量守恒定律，表明在一个孤立系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。在工程中，