07秋季工程熱力學(xué)試卷與答案__經(jīng)典

1、一、是非判斷：是在（ ）內(nèi)畫“”號(hào)，非在（ ）內(nèi)畫“”號(hào)，每題1分，共10分1、 熱力系是指所有參與熱力過(guò)程的物體群（ ）。2、 絕熱閉口系的熵增就是孤立系的熵增（ ）。3、 狀態(tài)方程是描述狀態(tài)參數(shù)之間關(guān)系的方程（ ）。4、 平衡狀態(tài)是指在沒(méi)有外界作用的條件下，熱力系宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)（ ）。5、 通用氣體常數(shù)對(duì)實(shí)際氣體和理想氣體都是一個(gè)不變的常數(shù)（ ）。6、 工質(zhì)經(jīng)過(guò)不可逆過(guò)程的熵變必然等于經(jīng)歷可逆過(guò)程的熵變（ ）。7、 理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵都僅僅是溫度的單值函數(shù)（ ）。8、 理想氣體絕熱節(jié)流后溫度不變（ ）。9、 在=1時(shí)，干球溫度t濕球溫度tw和露點(diǎn)溫度td不相等（ ）。1

2、0、任何動(dòng)力循環(huán)，循環(huán)凈功w0總等于循環(huán)凈熱量q0，即總有w0= q0（ ）。二、選擇填空：每題1分，共10分1、絕熱系與外界沒(méi)有（ ）交換。 A、熱量 B、物質(zhì) C、功2、在所列的壓力中哪個(gè)不是狀態(tài)參數(shù)（ ）。 A、絕對(duì)壓力 B、分壓力 C、表壓力3、功損來(lái)自于（ ）。 A、不等溫傳熱 B、物質(zhì)交換 C、運(yùn)動(dòng)摩擦4、不可逆損失來(lái)源于（ ）。 A、運(yùn)動(dòng)摩擦 B、不等溫傳熱 C、任何耗散效應(yīng)5、干度的取值可以是（ ）。 A=1 B、1 C、16、漸縮噴管出口氣體的流速是（ ）。 A、M1 C、M=17、不可逆循環(huán)的熵產(chǎn)必然是（ ）。 A、等于零 B、大于零 C、小于零8、卡諾熱機(jī)效率比實(shí)際熱機(jī)效

3、率（ ）。 A、小 B、二者相等 C、大9、制冷系數(shù)可以是（ ）。 A、大于1 B、等于1 C、小于110、供熱系數(shù)可以是（ ）。 A、大于1 B、等于1 C、小于1三、指出下列各對(duì)概念之間主要的區(qū)別 每題2分，共10分1、理想氣體與實(shí)際氣體2、定容比熱與容積比熱3、可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程4、熵流與熵產(chǎn)5、飽和濕蒸氣與飽和濕空氣四、某容器被一剛性壁分成兩部分，在容器的不同部位安裝有壓力表，如下圖所示。壓力表B上的讀數(shù)為75kPa, 壓力表C上的讀數(shù)為0.11MPa。如果大氣壓力為97kPa，試確定壓力表A上的讀數(shù)及容器兩部分內(nèi)空氣的絕對(duì)壓力。(10分)五、某熱機(jī)在每個(gè)循環(huán)中從T1=600K的高溫

4、熱源吸收Q1=419kJ的熱量和可逆地向T2=300K的低溫?zé)嵩醇僭O(shè)分別排出(1)Q2=209.5kJ；(2) Q2=314.25kJ；(3) Q2=104.75kJ熱量，請(qǐng)用兩種方法計(jì)算證明，在這三種情況中，哪個(gè)是不可逆的、哪個(gè)是可逆的和哪個(gè)是不可能的？并對(duì)不可逆循環(huán)計(jì)算出其不可逆損失，大氣環(huán)境溫度T0=300K（20分）六、溫度為300K天然氣（甲烷）絕熱節(jié)流后壓力由4MPa降為2MPa，試求(1)節(jié)流造成天然氣比熵的增加S；(2)節(jié)流造成天然氣熵產(chǎn)Sg；(3)如果天然氣由上述參數(shù)經(jīng)過(guò)膨脹透平進(jìn)行可逆絕熱膨脹，壓力也降為2MPa，那么每kg天然氣將能作出多少功？(4)將節(jié)流過(guò)程和可逆絕熱膨

5、脹過(guò)程分別畫在T-S圖和P-V圖上。天然氣（甲烷）視為定比熱理想氣體，0=1.3，Rg=518.3J / (kg K) (10分)七、如圖所示，一次抽汽回?zé)嵫h(huán)，蒸汽初壓力，初溫，抽汽壓力，并已知各點(diǎn)值如下：， ，鍋爐總加熱量試求：(1)鍋爐內(nèi)水的質(zhì)量流量；(2)兩臺(tái)水泵總耗功率；(3)汽輪機(jī)作功率；(4)冷凝器放熱；(5)循環(huán)熱效率。(25分)八、蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，蒸汽輪機(jī)排氣壓力是否越低越好？降低有哪些限制？(5分2007年秋季學(xué)期工程熱力學(xué)答案（A卷）一、1（）；2（）；3（）；4（）；5（）；6（）；7（）；8（）；9（）；10（）。二、1A；2B、C；3C；4A、B、C；5A、C；6A

6、、C；7B；8A、B、C；9A、B、C；10A。三、1可逆過(guò)程沿原路反向進(jìn)行使系統(tǒng)恢復(fù)到原狀態(tài)之后，給系統(tǒng)和外界均沒(méi)有留下任何影響；不可逆過(guò)程沿原路反向進(jìn)行使系統(tǒng)恢復(fù)到原狀態(tài)之后將給外界留下某種不可消除的影響。2二者差異在體積和作用力上，理想氣體分子本身無(wú)體積，分子間無(wú)作用力，而實(shí)際氣體恰恰相反。3二者計(jì)量的基礎(chǔ)單位相同，容積比熱是以單位體積（容積m3）來(lái)計(jì)算；而定容比熱是以單位質(zhì)量（kg）來(lái)計(jì)算，而且比容是不變的。4二者差別在于起因不同。熵流來(lái)自熱力系與外界間的相互作用（熱量交換、質(zhì)量交換）引起的熵的變化量；熵產(chǎn)來(lái)自熱力系內(nèi)部不可逆因素（內(nèi)摩擦、內(nèi)熱流等）所造成的熵的產(chǎn)生量。5二者差別有二，

7、其一，濕蒸氣是一種化學(xué)成分H2O構(gòu)成的，而飽和濕空氣是空氣和水蒸氣多種化學(xué)成分構(gòu)成的；其二，飽和濕蒸氣是飽和液體（水）和干飽和蒸汽的混合物，其中水和蒸汽都是飽和的；飽和濕空氣雖是干空氣和水蒸氣的混合物，其中水蒸氣是飽和的，但空氣遠(yuǎn)未達(dá)到飽和。四、解：P1=Pc+Pb=0.11MPa+0.097MPa=0.207MPaP1=PB+P2 P2= P1-PB=0.207-0.075=0.132MPaP2=PA+Pb PA= P2-Pb=0.132-0.097=0.035MPa五、1采用孤立系統(tǒng)熵增原理證明 (1) ，可逆 (2) ，不可逆 (3) ，不可能 (4) 2采用卡諾定理證明 (1) 可逆(

8、2) ，不可逆 (3) ，不可能 (4) 3采用克勞修斯積分計(jì)算證明 (1)，可逆 (2),不可逆 (3)，不可能 (4) 六、(1) 甲烷視為定比熱理想氣體，絕熱節(jié)流過(guò)程溫度不變，因而其比熵的增加為(2) (3)(4)圖七、解：先求出抽氣量 4點(diǎn)焓值：由回?zé)崞髂芰糠匠?，可?1) 鍋爐內(nèi)的水質(zhì)流量(2) 水泵耗功(3) 汽輪機(jī)功率(4) 冷凝器放熱量(5) 循環(huán)熱效率八、蒸汽動(dòng)力循環(huán)中蒸汽輪機(jī)的排氣壓力P2并不是越低越好。從汽輪機(jī)自身膨脹作功這個(gè)局部來(lái)看，在初態(tài)不變的前提下，P2越低，蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功越多，當(dāng)然有利。但是從裝置全局分析，并非P2越低越好。因?yàn)?，P2，必然要求凝汽器真空度，凝汽器換熱面積，冷卻水量，冷卻管徑，冷卻水泵耗功=導(dǎo)致制造成本、初投資和運(yùn)行費(fèi)用增加。綜合考慮這些因素，P2未必帶來(lái)整體裝置經(jīng)濟(jì)性，這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性限制。還有蒸汽輪機(jī)排汽為飽和濕蒸氣，排汽壓力P2，取決于排氣溫度t2,這個(gè)t2總要比冷卻水溫高，才能有效冷