工程热力学理论测试卷及答案解析.doc

工程热力学理论测试卷及答案解析

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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（每题2分，共16分）

1.下列哪个选项不属于热力学系统的状态参量？

A.压力

B.温度

C.质量流率

D.比焓

2.下列哪种传热方式中，热传导占主导作用？

A.稀薄气体流动

B.薄壁管道内的液体流动

C.大面积固体接触

D.大量气体混合

3.比热容和热容的比值等于？

A.状态参量

B.系数

C.质量密度

D.比体积

4.摩擦系数与以下哪个参数无关？

A.材料特性

B.相对运动速度

C.轴向载荷

D.压力

5.理想气体的内能变化公式为？

A.dU=(CV)dT

B.dU=(CP)dT

C.dU=(CVCP)dT

D.dU=(CVCP)dT

6.在定压条件下，以下哪个公式正确？

A.Q=UW

B.Q=WU

C.Q=WPV

D.Q=PVU

7.下列哪个选项不属于热力学第二定律的直接表述？

A.不可逆过程具有方向性

B.热机效率永远小于1

C.系统总是趋向于熵增加

D.摩擦做功会产生热量

8.气体在等压条件下，若比定压热容小于比定容热容，则气体？

A.可逆绝热过程

B.可逆定容过程

C.可逆定压过程

D.不可逆绝热过程

答案及解题思路：

1.C（解题思路：状态参量是指描述系统状态的物理量，如压力、温度、体积等，而质量流率是描述物质流动的量，不属于状态参量。）

2.C（解题思路：在大面积固体接触中，热量主要通过固体内部的分子振动和自由电子移动进行传导，热传导占主导作用。）

3.D（解题思路：比热容是单位质量物质温度升高1度所需的热量，热容是单位体积物质温度升高1度所需的热量，二者的比值即为比体积。）

4.D（解题思路：摩擦系数是描述摩擦力与正压力之间关系的系数，与材料特性、相对运动速度、轴向载荷等因素有关，但与压力无关。）

5.A（解题思路：根据理想气体的内能只与温度有关的性质，内能变化公式为dU=(CV)dT，其中CV为比定容热容。）

6.A（解题思路：根据热力学第一定律，定压条件下Q=UW，其中Q为热量，U为内能，W为功。）

7.D（解题思路：热力学第二定律有多个表述，摩擦做功会产生热量并不是其直接表述。）

8.C（解题思路：比定压热容小于比定容热容说明气体在等压条件下温度升高所需的热量小于在等容条件下所需的热量，这符合可逆定压过程的特性。）

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二、填空题（每题2分，共16分）

1.在工程热力学中，热力系指的是___________、___________、___________的统一体。

答案：物质、相互作用、空间

2.在等温条件下，气体的状态方程为：___________。

答案：pV=nRT

3.传热过程中，传热速率与热阻成___________关系。

答案：反比

4.理想气体的比内能是___________的函数。

答案：温度

5.比热容的定义式为：___________。

答案：C=ΔQ/Δm/ΔT

6.传热方式包括：___________、___________、___________。

答案：传导、对流、辐射

7.在可逆过程中，熵的变化等于___________。

答案：dQ/T

8.在热力学循环中，卡诺循环的效率取决于___________。

答案：两个热源之间的温差

解题思路：

1.热力系包括物质、相互作用和空间三个要素，这是热力学研究的基本对象。

2.等温条件下，气体的状态方程为理想气体状态方程，即压强、体积和温度之间的关系。

3.传热速率与热阻成反比关系，根据傅里叶定律，传热速率与温差成正比，与热阻成反比。

4.理想气体的比内能仅与温度有关，与体积无关，这是理想气体的重要特性。

5.比热容的定义是单位质量的物质升高或降低单位温度所吸收或放出的热量。

6.传热主要有三种方式：传导、对流和辐射，它们分别通过物质直接接触、流体运动和电磁波等方式传递热量。

7.在可逆过程中，系统的熵变化等于从系统吸收的热量除以温度的积分，这是热力学第二定律的一个表述。

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