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热工期末试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

1.下列关于温度的说法中，正确的是（）。

A.温度高的物体热量一定多

B.温度是描述物体冷热程度的物理量

C.两个温度不同的物体接触，高温物体一定会向低温物体传热

D.热力学温标与摄氏温标的分度值不同

2.热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q+W适用于（）。

A.可逆绝热过程

B.任何绝热过程

C.可逆定温过程

D.任何过程

3.某气体的压强从p1降低到p2，体积从V1扩大到V2，该过程可能是（）。

A.等温过程

B.绝热过程

C.等压过程

D.以上都可能

4.下列哪个过程是不可逆过程？（）

A.理想气体的等温膨胀过程（可逆）

B.热机对外做功的过程

C.热量从低温物体传到高温物体（自发地）

D.理想气体的等熵压缩过程（可逆）

5.熵是（）。

A.只有可逆过程才能确定的物理量

B.系统内物质数量的度量

C.系统内混乱度的度量

D.系统内能量密度的度量

6.湿空气中水蒸气的分压强称为（）。

A.绝对湿度

B.相对湿度

C.饱和湿度

D.露点温度

7.在湿空气焓湿图上，等湿度线是（）。

A.平行于湿焓轴的直线

B.平行于焓轴的直线

C.平行于湿度轴的直线

D.斜率为定值的直线

8.水蒸气在定压下加热，其状态变化过程可能是（）。

A.过热蒸汽变为干饱和蒸汽

B.干饱和蒸汽变为湿蒸汽

C.湿蒸汽变为过热蒸汽

D.A、B、C均可能

9.理想气体经过一个可逆的多变过程，其体积减小，则过程的膨胀功（）。

A.一定为正

B.一定为负

C.可能为正，也可能为负

D.等于零

10.卡诺循环的热效率只取决于（）。

A.高温热源的温度

B.低温热源的温度

C.工作物质的种类

D.A和B

二、填空题（每空2分，共30分。请将答案填在题中的横线上。）

1.热力学第零定律揭示了________的存在，它是衡量物体冷热程度的物理量。

2.系统从状态1变化到状态2，无论经过可逆过程还是不可逆过程，其状态变化量________是相同的。

3.理想气体定温过程中的膨胀功等于其内能的________。

4.不可逆性是指过程不能________按原方向反向进行，而自动恢复到初始状态。

5.克劳修斯不等式（ΔS≥Q/T）中的“≥”号适用于________过程，“=”号适用于________过程。

6.空气的相对湿度是指空气中水蒸气的实际分压强p与同温度下水的饱和压强ps的________。

7.湿空气的湿度是指单位质量湿空气中水蒸气的________。

8.水的临界温度是________。

9.在水蒸气表中，干度x表示湿蒸汽中________的质量分数。

10.热机在完成一个循环后，其内部工质的状态________。

三、判断题（每题2分，共10分。请将“正确”或“错误”填在题后的括号内。）

1.系统从外界吸收了热量，其内能一定增加。（）

2.做功和传递热量都是能量传递的方式，但两者在本质上是不同的。（）

3.任何可逆过程都是理想的，任何不可逆过程都是不理想的。（）

4.对于同一工质，在相同压强下，过热蒸汽的温度高于饱和蒸汽温度。（）

5.理想气体的内能和焓都是温度的单值函数，与压强、体积无关。（）

四、计算题（共40分。请写出必要的公式、计算过程和结果。）

1.（8分）某系统从状态1经历一个过程变化到状态2，已知系统从外界吸热Q=150kJ，对外界做功W=-80kJ。过程中系统的内能变化ΔU为多少？（假设系统为定质量）

2.（10分）3kg空气从初态1（p1=0.5MPa,T1=300K）经过一个可逆绝热膨胀过程到达终态2（p2=0.1MPa）。空气可视为理想气体，其比热容Cp=1.005kJ/(kg·K)，R=0.287kJ/(kg·K)。求：(1)终态温度T2；(2)膨胀过程中的膨胀功Ws。

3.（12分）1kg