工程热力学理论及应用知识点汇总.docx

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①

姓名所在地区

姓名所在地区身份证号

密封线

注意事项

1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。

2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。

3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。

一、选择题

1.下列哪一项是工程热力学中的基本方程？

a)状态方程

b)能量方程

c)状态方程与能量方程

d)流体动力学方程

2.在可逆绝热过程中，系统对外界做功的正确表述是：

a)W=ΔUQ

b)W=ΔUQ

c)W=ΔUTΔS

d)W=ΔUTΔS

3.某物质的定压热容与定容热容的比值称为：

a)等压膨胀系数

b)等容膨胀系数

c)比热容比

d)定压热容

4.下列哪种情况下，系统对外界不做功？

a)等温膨胀

b)等压膨胀

c)等容膨胀

d)可逆绝热膨胀

5.某物质的等温膨胀系数为α，其含义是：

a)单位体积在等温条件下的膨胀量与温度变化量的比值

b)单位温度变化量下，单位体积的膨胀量

c)单位温度变化量下，单位体积的压缩量

d)单位体积在等温条件下的压缩量与温度变化量的比值

6.在理想气体状态方程PV=nRT中，n代表：

a)气体的质量

b)气体的物质的量

c)气体的摩尔质量

d)气体的密度

7.在定压条件下，热容与温度变化量的关系为：

a)线性关系

b)线性关系，但斜率随温度升高而增大

c)非线性关系

d)非线性关系，但斜率随温度升高而减小

8.下列哪项不是热力学第一定律的表述？

a)能量守恒定律

b)内能守恒定律

c)功和热的关系定律

d)能量守恒定律和内能守恒定律

答案及解题思路：

1.答案：c

解题思路：工程热力学中的基本方程包括状态方程和能量方程，它们共同描述了系统的热力学性质。

2.答案：d

解题思路：在可逆绝热过程中，系统与外界没有热量交换（Q=0），根据热力学第一定律，系统对外界做功等于内能的变化，即W=ΔUTΔS。

3.答案：c

解题思路：定压热容与定容热容的比值被称为比热容比，它反映了物质在等压和等容条件下的热膨胀特性。

4.答案：c

解题思路：在等容膨胀过程中，体积不变，因此系统对外界不做功。

5.答案：a

解题思路：等温膨胀系数定义为单位体积在等温条件下的膨胀量与温度变化量的比值。

6.答案：b

解题思路：在理想气体状态方程中，n代表气体的物质的量，以摩尔为单位。

7.答案：b

解题思路：在定压条件下，热容与温度变化量的关系是线性的，但斜率（比热容）随温度升高而增大。

8.答案：b

解题思路：热力学第一定律表述了能量守恒定律，内能守恒定律是热力学第一定律的特例，因此选项b不是热力学第一定律的表述。

二、填空题

1.工程热力学研究的主要对象是______。

答案：热能与机械能之间的转换及其规律。

2.热力学第一定律可以表示为______。

答案：△U=QW，其中△U表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。

3.比热容比又称______，是定压热容与定容热容的比值。

答案：克劳修斯克拉佩龙比。

4.理想气体状态方程为______。

答案：PV=nRT，其中P表示压强，V表示体积，n表示物质的量，R为理想气体常数，T表示温度。

5.热力学第二定律表明______。

答案：不可能从单一热源吸收热量并完全转化为功而不引起其他变化。

答案及解题思路：

1.工程热力学研究的主要对象是热能与机械能之间的转换及其规律。这是工程热力学的基本研究内容，涉及能量转换的效率、过程优化等。

2.热力学第一定律可以表示为△U=QW。这个公式是能量守恒定律在热力学系统中的体现，说明了系统内能的变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。

3.比热容比又称克劳修斯克拉佩龙比，是定压热容与定容热容的比值。这个比值反映了物质的热容特性，对于理解和计算物质的热力学性质非常重要。

4.理想气体状态方程为PV=nRT。这个方程描述了理想气体的状态，其中P是压强，V是体积，n是物质的量，R是理想气体常数，T是温度。它是工程热力学中分析气体行为的基础。

5.热力学第二定律表明不可能从单一热源吸收热量并完全转化为功而不引起其他变化。这一定律揭示了热能转换的方向性和不可逆性，对