工程热力学原理与应用知识要点.doc

工程热力学原理与应用知识要点

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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.工程热力学研究的主要内容是什么？

A.能量转换过程的热力学分析

B.工程设备的热力学功能

C.传热、传质过程的热力学分析

D.以上都是

2.热力学第一定律的表达式是什么？

A.ΔU=QW

B.ΔU=QW

C.ΔU=QW

D.ΔU=QW

3.理想气体状态方程是什么？

A.PV=mRT

B.PV=nRT

C.PV=(mRT)^1

D.PV=nR/T

4.熵增原理的表述是什么？

A.系统自发过程熵总是增加

B.系统自发过程熵总是减少

C.系统熵的变化总是等于零

D.系统熵的变化可正可负

5.卡诺循环的热效率最大值是多少？

A.100%

B.50%

C.1/Tmax

D.1Tmin/Tmax

6.熵的概念是什么？

A.系统内部能量分散程度的度量

B.系统内部物质运动的无序程度

C.系统内部热力学过程的方向性

D.以上都是

7.热力学第二定律的表述是什么？

A.能量守恒定律

B.熵增原理

C.热量不能从低温物体流向高温物体而不引起其他变化

D.热量可以从低温物体流向高温物体

8.比热容的物理意义是什么？

A.单位质量物质温度升高1℃所需的热量

B.单位质量物质温度降低1℃所需的热量

C.单位质量物质在等压条件下温度升高1℃所需的热量

D.单位质量物质在等容条件下温度升高1℃所需的热量

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：工程热力学的研究内容包括能量转换过程的热力学分析、工程设备的热力学功能、传热、传质过程的热力学分析等。

2.答案：A

解题思路：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学领域的体现，其表达式为ΔU=QW。

3.答案：B

解题思路：理想气体状态方程描述了理想气体在一定条件下的状态关系，其中PV=nRT，n为气体的摩尔数，R为气体常数。

4.答案：A

解题思路：熵增原理指出，在自然过程中，系统的熵总是趋向于增加，即系统自发过程熵总是增加。

5.答案：D

解题思路：卡诺循环是热力学中最理想的循环，其热效率最大值为1Tmin/Tmax，其中Tmin为热源温度，Tmax为冷源温度。

6.答案：D

解题思路：熵是系统内部能量分散程度的度量，同时也是系统内部物质运动的无序程度和热力学过程的方向性的综合体现。

7.答案：C

解题思路：热力学第二定律指出，热量不能从低温物体流向高温物体而不引起其他变化，即热量可以从低温物体流向高温物体，但需要引起其他变化。

8.答案：A

解题思路：比热容是指单位质量物质温度升高1℃所需的热量，通常用于描述物质的吸热能力。

二、填空题

1.热力学第一定律又称为能量守恒定律。

2.在等压过程中，气体的内能变化与热量和做功有关。

3.理想气体状态方程中，R称为气体常数。

4.在等温过程中，气体的熵变为零。

5.熵增原理说明在一个孤立系统中，总熵不会减少。

6.熵增原理的应用领域包括热力学第二定律、热力学过程分析、能源利用效率等。

7.熵增原理的数学表达式为ΔS≥0。

8.熵增原理在制冷和空调技术中的应用包括制冷循环的设计、制冷剂选择、热泵系统优化等。

答案及解题思路：

答案：

1.能量守恒

2.热量和做功

3.气体常数

4.零

5.在一个孤立系统中，总熵不会减少

6.热力学第二定律、热力学过程分析、能源利用效率等

7.ΔS≥0

8.制冷循环的设计、制冷剂选择、热泵系统优化等

解题思路：

1.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学领域的应用，因此称为能量守恒定律。

2.等压过程中，气体的内能变化可以由吸收的热量和对外做功共同决定。

3.理想气体状态方程PV=nRT中，R是气体常数，代表不同气体的特性。

4.等温过程中，温度不变，根据热力学第二定律，熵变为零。

5.熵增原理反映了自然过程中熵总是趋向增加的趋势。

6.熵增原理是热力学第二定律的核心内容，广泛应用于热力学分析和能源效率评估。

7.数学表达式ΔS≥0直接体现了熵增原理的要求。