mooc热工基础_3期末答案(慕课2023课后作业答案)
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第1讲 热力学基本概念 测验
1、热工热力系边界（界面）以外的基础部分称为什么？
A、系外
B、期末外部
C、答案答案周围
D、慕课外界
2、课后热力系的作业边界（界面）是怎样的?
A、必须真实存在,热工但可以活动。
B、基础可以是期末虚构的,但不可活动。
C、答案答案可以是慕课虚构的,也可以是活动的。
D、课后必须真实存在,作业且不可活动。
3、热工与外界无物质交换,但可以存在其他作用的热力系叫什么?
A、孤立系
B、闭口系
C、开口系
D、绝热系
4、热力系与外界之间的相互作用有三种，不包含下面哪种？
A、物质交换
B、动量交换
C、热量交换
D、做功
5、关于绝热系的描述，正确的是：
A、绝热系必然是闭口系。
B、闭口系必然是绝热系。
C、绝热系必然是孤立系。
D、孤立系必然是绝热系。
6、热力系某一个状态参数发生变化,则热力系的状态：
A、必然发生变化。
B、必然不变。
C、可能变可能不变,取决于其他状态参数。
D、状态可能变可能不变,但不取决于其他状态参数。
7、工程热力学中作为状态参数的压力是:
A、表压
B、真空度
C、绝对压力
D、大气压力
8、热力学计算中代入公式使用的温度单位是:
A、摄氏度
B、华氏度
C、开尔文
D、帕斯卡
9、某容器中充满均匀气体，气体体积1立方米，质量1.25kg，该气体比体积的正确表述是：
A、V=0.8m3/kg
B、v=0.8m3/kg
C、V=1.25kg/m3
D、v=1.25kg/m3
10、热力系经历一个过程后,其状态参数:
A、必然发生变化。
B、必然不变。
C、变与不变都有可能,变化量取决于过程的整个路径。
D、变与不变都有可能,变化量取决于过程的起点和终点。
11、在准平衡过程中,热力系内部的各种势差:
A、仍然存在,但比一般过程小一些。
B、仍然存在,大小取决于过程进行的快慢。
C、仍然存在,但无限接近于零,以至于可以认为完全消失。
D、完全消失。
12、关于平衡状态的描述正确的是:
A、必然处于稳定状态。
B、必然处于均匀状态。
C、必然处于单相状态。
D、所有不平衡势差消失。
13、孤立系必然是：
A、闭口系
B、开口系
C、绝热系
D、绝功系
14、状态参数的数学特征包括:
A、它的循环积分为零。
B、它的微元变量为全微分。
C、它的变化量与路径无关,只与初终态有关。
D、它是点函数。
15、关于比体积的描述，正确的有:
A、体积相比得到，是无量纲参数。
B、是密度的倒数。
C、通常用符号大写V表示。
D、是一个状态参数。
16、从下列参数中选出状态参数：
A、表压
B、密度
C、换热量
D、绝对压力
17、关于准平衡过程,描述正确的是:
A、是理想化的过程,实际中不存在。
B、过程进行地无限缓慢,无限接近一系列平衡状态。
C、其轨迹可在状态参数坐标图上用实线画出。
D、优点之一是热力系中状态参数均匀,方便描述。
18、热力系经过一个循环，则下列哪些量必然为零？
A、温度变化量
B、比体积变化量
C、循环净吸热量
D、绝对压力变化量
19、工质（或系统）的状态参数不随时间而变化的状态称为平衡状态。
20、热力系的绝对压力和表压都是状态参数。
单元测验1
1、课堂上已讲的8个问题，请总结问题并回答。
第2讲 热力学第一定律
第2讲 热力学第一定律 测验
1、热力系的总能量E是：
A、强度量
B、状态参数
C、过程量
D、比参数
2、闭口系的能量方程中的做功项是:
A、推动功
B、膨胀功
C、技术功
D、轴功
E、流动功
3、能量方程q=Δu+w适用于：
A、任意工质，开口系，准平衡过程
B、任意工质，闭口系，准平衡过程
C、任意工质，开口系，任意过程
D、任意工质，闭口系，任意过程
4、闭口系经历一个循环，循环中净吸热量为100kJ，则对外做净膨胀功为：
A、100kJ
B、0kJ
C、0kJ<W<100kJ
D、无法确定
5、按热力系与外界相互作用的分类,推动功属于:
A、换热量
B、进出物质携带的能量
C、做功
D、热力系本身储存的能量
6、开口系稳定流动的能量方程中的做功项包含了宏观动能和宏观势能的变化，该做功项称为:
A、推动功
B、膨胀功
C、技术功
D、轴功
7、“技术功”中技术的含义是:
A、需要技术才能用
B、属于工程技术
C、技术上可以利用
D、做功依赖于技术
8、能量方程适用于：
A、任意工质，开口系，准平衡过程
B、任意工质，开口系，稳定流动
C、任意工质，开口系，任意过程
D、任意工质，闭口系，准平衡过程
9、满足稳定流动条件的开口系有什么特点?
A、处于平衡状态。
B、其中发生的过程为准平衡过程。
C、系统内各点状态参数是均匀一致的。
D、系统内各点状态参数不随时间变化。
10、热水流过水平的圆柱形热水管，过程向外散热100kJ，则该过程中热水焓的变化、所做技术功分别是：
A、ΔH=0kJ，Wt=100kJ
B、ΔH=100kJ，Wt=0kJ
C、ΔH=0kJ，Wt=-100kJ
D、ΔH=-100kJ，Wt=0kJ
11、膨胀功、技术功、轴功三者的数值关系是:
A、膨胀功≥技术功≥轴功
B、膨胀功>技术功>轴功
C、技术功≥膨胀功≥轴功
D、三者数值大小关系不确定。
12、如何在图上画出一个无摩擦准平衡过程对外所做的膨胀功?
A、在p-v图上向v轴投影的面积，过程方向向右为负。
B、在p-v图上向p轴投影的面积，过程方向向上为负。
C、在p-v图上向v轴投影的面积，过程方向向右为正。
D、在p-v图上向p轴投影的面积，过程方向向上为正。
13、如何在图上画出一个无摩擦准平衡过程对外所做的技术功?
A、在p-v图上向v轴投影的面积，过程向右为正。
B、在p-v图上向p轴投影的面积，过程向上为正。
C、在p-v图上向v轴投影的面积，过程向右为负。
D、在p-v图上向p轴投影的面积，过程向上为负。
14、热力学计算中,热力学能中一般包含:
A、宏观动能
B、宏观势能
C、分子动能
D、分子势能
E、化学能
F、核能
15、关于比热力学能的描述正确的有:
A、它是状态参数
B、它是过程量
C、它是比参数
D、它常用大写U表示
16、将密封极好的热水瓶从地面提升到离地1米的高度静止，以其中的热水为热力系，哪些参数增大了？
A、热力系的总能量
B、热力学能
C、宏观动能
D、宏观势能
E、分子动能
F、分子势能
17、焓中包括:
A、推动功
B、宏观动能
C、宏观势能
D、分子动能
E、分子势能
18、关于焓的理解，正确的是:
A、只有开口系的工质中有焓,闭口系的工质没有。
B、闭口系的工质也有焓,只是用起来不方便，计算焓无意义。
C、焓是为了使用方便而提出的参数。
D、焓是状态参数。
19、从概念上说,膨胀功、技术功、轴功三者的关系是:
A、膨胀功=技术功+轴功
B、技术功=轴功+工质动能和势能的变化
C、膨胀功=技术功+流动功
D、膨胀功出现在闭口系,技术功出现在开口系,所以两者无关。
20、δw=pdv的使用条件是:
A、无摩擦
B、平衡状态
C、准平衡过程
D、绝热系
21、δwt=-vdp的适用条件是:
A、平衡状态
B、准平衡过程
C、绝热
D、无摩擦
22、闭口系经历一个热力循环后,其:
A、净吸热量等于其所做净膨胀功。
B、净吸热量等于其所做净技术功。
C、净吸热量为零。
D、净吸热量大小受循环路径影响。
23、热力学能是状态参数，热量是过程量，两者是不一样的。
24、热力学第一定律适用于任意热力系，任意工质，任意过程。
25、热力系的焓是热力系总能量的一部分。
26、焓中包含的推动功是一种功，因而焓是过程量。
27、气体流经稳定流动的开口系的整个过程中，其状态参数不变。
单元作业 课后习题2-2、10、13
1、
第3讲 热力学第二定律
第3讲 热力学第二定律 测验
1、关于热力学第二定律表述，正确的是：
A、不可能从热源吸取热量并对外做功而不产生其他影响。
B、不可能从单一热源吸收热量使之完全变为有用功。
C、热量不可能从高温物体传向低温物体而不产生其他变化。
D、不可能把热量从低温物体传向高温物体而不产生其他变化。
2、卡诺循环由什么过程组成?
A、定温过程与定压过程
B、定温过程和绝热过程
C、定压过程和绝热过程
D、定容过程和定压过程
3、如果热源温度不变，增大卡诺循环的输出功，则卡诺循环的热效率将：
A、增大
B、不变
C、减小
D、不一定
4、根据卡诺定理，工作在1000K高温热源和300K低温热源之间的热机，其热效率不可能超过：
A、30%
B、50%
C、70%
D、90%
5、卡诺定理指出:
A、只要两个恒温热源的温差确定，工作在两者之间的热机的热效率不可能超过可逆热机的热效率。
B、只要两个恒温热源的温差确定，工作在两者之间的一切可逆热机的热效率相等。
C、只要两个恒温热源各自温度确定，工作在两者之间的一切可逆热机的热效率相等。
D、只要两个恒温热源各自温度确定，工作在两者之间的一切热机的热效率相等。
6、热效率公式ηt=1-q2/q1，其适用范围是：
A、仅适用于可逆热机
B、仅适用于卡诺热机
C、仅适用于不可逆热机
D、可逆、不可逆热机均适用，只要其完成循环即可。
7、某热机经历一个循环，从500℃的热源吸收500kJ的热量，对外做功250kJ，并向250℃的热源排放热量250kJ。则该热机是：
A、不可逆热机
B、可逆热机，但现实中不存在。
C、可逆热机，现实中可能存在。
D、效率太高不可能存在。
8、熵的英文名为:
A、energy
B、exergy
C、enthalpy
D、entropy
9、熵S的单位是:
A、kJ
B、kW
C、kJ/K
D、kJ/(K·kg)
10、闭口系经历一个循环，则该过程中必然等于零的量是：
A、比熵的变化量
B、熵产
C、熵流
D、熵的绝对值
11、热力系经历不可逆绝热过程后，其熵的变化为：
A、>0
B、=0
C、<0
D、不确定
12、假设某热力系和外界组成孤立系，当该热力系由初态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，则两过程中该热力系外界的熵的变化量存在什么关系?
A、
B、
C、
D、不确定，上述都有可能
13、若闭口系经历一过程，从300K的恒温热源吸热8000kJ，熵增为25kJ/K，没有与其它热源的换热，此过程:
A、可逆
B、不可逆
C、可能发生
D、不可能发生
14、1000kJ热量从1000K的高温热源流向200K的低温热源，其过程中整个系统的熵增为:
A、1kJ/K
B、5kJ/K
C、3kJ/K
D、4kJ/K
15、1000K高温热源与200K低温热汇之间存在一个可逆卡诺热机，当卡诺热机正常工作时，其每从高温热源吸收1000kJ热量，三者组成的孤立系的熵增加多少?
A、0kJ/K
B、1kJ/K
C、5kJ/K
D、4kJ/K
16、(单选或多选)Tds关系式的适用过程是:
A、可逆过程
B、无摩擦过程
C、准平衡过程
D、任意过程
17、如何在状态参数图中表示无摩擦准平衡过程的传热量?
A、在p-v图中向v轴投影。
B、在p-v图中向p轴投影。
C、在T-s图中向s轴投影。
D、在T-s图中向T轴投影。
18、关于热力学第二定律的两种表述，正确的是:
A、两者是一样的。
B、两者是等效的。
C、两者都是否定的表述。
D、热力过程只要不违反热力学第一定律和热力学第二定律就可以实现。
19、关于可逆过程，描述正确的是:
A、可逆过程就是非自发过程。
B、可逆过程现实中不存在。
C、可逆过程的逆过程也是可逆过程。
D、现实中的自发过程都是不可逆的。
20、关于卡诺循环，描述正确的是:
A、整个循环无摩擦。
B、吸热放热过程是定温的。
C、非定温的过程是绝热的。
D、循环是可逆的。
21、为了提高可逆卡诺热机的效率，可以：
A、提高高温热源温度
B、降低高温热源温度
C、提高低温热汇温度
D、降低低温热汇温度
22、熵S是:
A、广延量
B、强度量
C、状态参数
D、过程量
23、关于熵产，描述正确的是:
A、热力系熵增加意味着有熵产
B、熵产必然导致热力系熵增
C、有熵产意味着存在不可逆过程
D、不可逆过程必然导致熵产
24、必然导致熵产的因素包括：
A、摩擦生热
B、对外做功
C、气体自由膨胀
D、有温差时的传热
25、哪些过程可导致热力系熵的变化：
A、热量传递
B、对外做功
C、物质进出携带
D、经历不可逆过程
26、闭口系中熵的变化来源包括:
A、熵流
B、物质进出携带
C、做功
D、熵产
27、热力系达到平衡状态，其熵:
A、会再增大
B、会再减小
C、不会再变化
D、已经达到最大值，除非再受外界影响打破平衡。
28、在T-s图中用投影表示换热量的前提条件是：
A、无条件
B、准平衡过程
C、平衡状态
D、无摩擦
29、闭口系完成一个可逆循环，过程中的净换热量与下列哪些面积相等:
A、T-s图中循环轨迹围住的面积。
B、T-s图中整个循环向s轴投影的面积。
C、p-v图中循环轨迹围住的面积。
D、p-v图中整个循环向v轴投影的面积。
30、机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能。
31、卡诺循环中，只要有传热的过程，必然是定温的。
32、不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。
33、由于水吸热后变成水蒸气膨胀更厉害，所以在卡诺热机中，使用水蒸气比使用空气作为工质的热效率要高。
34、熵增大的过程必定是吸热过程。
35、热力系从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的熵变大于可逆途径的熵变。
36、准平衡过程未必是可逆过程，可逆过程必然是准平衡过程。
37、不可逆过程的逆过程是无法发生的。
第4讲 理想气体的性质与热力过程
第4讲 理想气体的性质与热力过程 测验
1、某种理想气体的比定压热容与比定容热容的关系是：
A、相等
B、比定压热容大于比定容热容
C、比定压热容小于比定容热容
D、关系不一定
2、理想气体的热容比仅为（ ）的函数？
A、温度
B、压力
C、体积
D、熵
3、理想气体的热容比的取值范围是：
A、
B、
C、
D、不一定
4、在氮气定压加热过程中，加热量中的多少比例转化成了热力学能的增加量？(已知氮气热容比为1.4)
A、37%
B、65%
C、68.4%
D、71.4%
5、某理想气体热容比为1.3，气体常数0.513kJ/(kg·K)，则其比定容热容为：
A、1.3
B、1.71
C、2.23
D、无法确定
6、迈耶公式成立的条件是：
A、准平衡过程
B、定容过程
C、定压过程
D、理想气体
7、理想气体状态方程中，Rg的名称是：
A、气体常数
B、摩尔质量
C、通用气体常数
D、摩尔气体常数
8、如何通过R计算Rg？
A、用R除以气体摩尔质量M
B、用R乘以气体摩尔质量M
C、两者相等
D、两者无关
9、以1千克理想气体为研究对象，理想气体的状态方程应写为：
A、pv=RgT
B、pV=mRgT
C、pV=nRT
D、pVm=RT
10、1kg氮气经历一个定容的加热过程，温度从300K上升到600K，其熵增加了多少？（氮气比定容热容、比定压热容分别为0.742kJ/(kg·K)和1.038kJ/(kg·K)）
A、0.514kJ/K
B、0.719kJ/K
C、0.206kJ/K
D、无法计算
11、1kg空气在温度不变的情况下进行有摩擦的膨胀，最终体积变为原来的2倍，该过程中空气熵变化了多少？(已知空气Rg为0.287kJ/(kg·K))
A、变化量为0
B、变为原来的2倍
C、变化量为0.199kJ/K
D、无法确定，与过程是否可逆有关。
12、理想气体的比热容仅为（ ）的函数。
A、压力
B、体积
C、温度
D、熵
13、比热容的单位是：
A、kJ
B、kJ/K
C、kJ/kg
D、kJ/(kg·K)
14、理想气体的焓仅为（ ）的函数。
A、体积
B、温度
C、压力
D、密度
15、公式成立的条件是：
A、理想气体
B、准平衡过程
C、无摩擦
D、定容过程
16、公式成立的条件是：
A、理想气体
B、准平衡过程
C、无摩擦
D、定压过程
17、下列哪个理想气体的热力过程中热力学能是增加的？
A、定温加热
B、定熵膨胀
C、定压放热
D、定容加热
18、在T-s图上，定容过程的曲线相比于定压过程的曲线：
A、是更为陡峭的双曲线
B、是更为平坦的双曲线
C、是更为陡峭的指数曲线
D、是更为平坦的指数曲线
19、1kg空气，初始状态温度为300K，压力为100kPa，经过一个可逆定温过程被压缩到200kPa，该过程中吸热量、膨胀功、技术功分别为多少？
A、吸热量为0，做功均为59.7kJ。
B、吸热量为59.7kJ，做功均为0。
C、均为59.7kJ
D、均为-59.7kJ
20、理想气体可逆定熵过程中，技术功是膨胀功的多少倍？
A、0
B、1
C、
D、2
21、理想气体无摩擦定熵过程中的技术功等于：
A、
B、
C、
D、
22、方程适用的条件是：
A、准平衡过程
B、无摩擦
C、绝热
D、理想气体
23、下列哪些参数的单位与比热容相同？
A、比熵
B、熵
C、热容比
D、气体常数
24、理想气体的特点是：
A、气体分子不考虑体积，视为质点。
B、分子间不存在作用力。
C、理想气体的热力学能中无需考虑分子动能
D、理想气体的热力学能中无需考虑分子动能
25、理想气体的比热容是：
A、过程量
B、状态参数
C、广延量
D、比参数
26、理想气体定温过程中，不发生变化的参数包括：
A、热力学能
B、焓
C、熵
D、比热容
27、理想气体无摩擦定温过程中，熵的变化量乘以温度，所得值等于：
A、吸热量
B、热力学能的变化量
C、所做膨胀功
D、所做技术功
28、下列理想气体可逆热力过程中，热力学能增加的是：
A、定容吸热
B、定压吸热
C、定温吸热
D、定熵压缩
29、在T-s图上呈现曲线（非直线）的理想气体热力过程是：
A、定容过程
B、定压过程
C、定温过程
D、定熵过程
30、下列理想气体的热力过程中，压力升高的是：
A、定容放热
B、定温放热
C、定熵压缩
D、定熵膨胀
31、理想气体经历任意一个过程，应用两方程和计算得到熵变必然是相等的。
32、定容过程一定不做膨胀功，不做膨胀功的过程不一定是定容过程。
33、定熵过程就是绝热过程。
34、理想气体的定容、定压、定温、定熵过程均为准平衡过程。
35、定容过程不做膨胀功，因而也不做技术功。
36、T-s图上的两条定压线之间的水平距离始终相等。
37、T-s图上的定压过程曲线向上移动，则对应的压力增大。
学习通热工基础_3
热力学第一定律描述了能量守恒的原则，包括能量的转化和传递。热力学第二定律描述了自然过程的不可逆性，包括热能量的转化和传递的不可避免的损失。
热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律，能量不能被创造或被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。在热力学中，能量的形式可以是内能、动能、势能、热能等。热力学第一定律可以表示为:
- Q：系统获得的热量
- W：系统所做的功
- ΔU：系统内能的增加
热力学第一定律可以解释很多自然现象，例如地球表面的温度变化、能量传递、机械运动等。对于工程领域来说，热力学第一定律是热力学分析和设计的基础。
热力学第二定律
热力学第二定律描述了自然过程的不可逆性，包括热能量的转化和传递的不可避免的损失。热力学第二定律的主要原理是热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。这意味着，一个封闭系统内的热能量的总量是不会自发地减少的。
热力学第二定律还可以表示为熵增定律，即任何封闭系统的熵都会随着时间的推移而增加。熵是热力学的量度，用于描述系统的混乱程度或无序程度。熵增定律可以解释很多自然现象和工程问题，例如热力系统的效率、热力学循环过程等。
热力学循环过程
热力学循环过程是指被一定的工质所完成的能量转化和传递过程，通常用于描述热力机械的工作原理。常见的热力学循环过程包括卡诺循环、布雷顿-柯尔蒂循环、斯特林循环、克劳修斯-克拉佩龙循环等。这些循环过程都是在一定的温度范围内完成，有着各自的特点和优缺点。
卡诺循环是热力学循环过程中最为理想的循环过程，可以实现最大的热力学效率。卡诺循环的主要原理是在高温热源和低温热源之间进行热量转化和功的传递，使得系统的内能没有改变，从而实现最大的热力学效率。
布雷顿-柯尔蒂循环是热力机械循环过程的典型代表，主要应用于燃气轮机、蒸汽轮机等热力机械。布雷顿-柯尔蒂循环也是一种热力学循环过程，将燃料燃烧产生的热能转化为机械功，从而推动机器的运转。
总结
热力学是研究热、功、能量转化和传递的科学，热力学第一定律和第二定律是热力学的基本原理。热力学循环过程是热力机械工作的基本原理，卡诺循环是最为理想的热力学循环过程，布雷顿-柯尔蒂循环是热力机械最为常见的循环过程。
