工程熱力學(xué)考試試卷A答案

1、 期日核審:名簽人核審 期日卷制:名簽人卷制湘潭大學(xué)2008 年下學(xué)期2007 級(jí)工程熱力學(xué)課程參考答案（B卷） 適用年級(jí)專業(yè)07建筑環(huán)境與設(shè)備工程 考試方式 閉卷 考試時(shí)間 120 分鐘 學(xué)院專業(yè)班級(jí)題號(hào)-一一-二二三四五六七八總分閱卷 教師得分學(xué)號(hào)姓名得 分填空題，15分:（每空1分，共計(jì)15分）1、理想氣體絕熱節(jié)流前后截面1和2的狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系為:P1上 P2, m h2 ,T2,S1S2,V1 V2 o （填1C、M=1、Ml 13、可逆過程與準(zhǔn)平衡過程的主要區(qū)別是A、可逆過程比準(zhǔn)平衡過程進(jìn)行得快得多B、準(zhǔn)平衡過程是進(jìn)行得無限慢的過程C、可逆過程不但是內(nèi)部平衡，而且與外界平衡D、可

2、逆過程中工質(zhì)可以恢復(fù)為初態(tài)4、不可逆循環(huán)的熵產(chǎn)必然是A、等于零、大于零C、小于零5、供熱系數(shù)Z可以是等于1A、大于1C小于1不可能大于16在T-S圖上，任意一個(gè)逆向循環(huán)其A 、吸熱大于放熱、吸熱等于放熱C 、吸熱小于放熱、吸熱和放熱關(guān)系不定7、工質(zhì)進(jìn)行了一個(gè)吸熱、升溫、壓力下降的多變過程，則多變指數(shù)n滿足n =1&由理想氣體混合物分壓力和分容積定義可以得到A pVj mi RT、PiV ni RTC PiviRgiT、PiVpVi9、確定濕蒸氣狀態(tài)的條件是A、壓力與溫度、壓力或溫度C壓力與比容、溫度或比容10、濕空氣在總壓力不變,（比濕度）干球溫度不變的條件下，濕球溫度愈低其含濕量A、愈大、愈

3、小C 、不變。得 分、名詞解釋，15分：（每小題3分，5小題，共15分）2、3、4、5、1、可逆過程：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正反兩個(gè)后，系統(tǒng)與外界均能完全回復(fù)到初始狀 態(tài)，該熱力過程稱為可逆過程，其實(shí)現(xiàn)條件有：1.過程沒有勢(shì)差；2. 沒有耗散效應(yīng)平衡移動(dòng)原理：孤立熵增原理：絕熱閉口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)的熵只能增加 （不可逆過程）或保 持不變（可逆過程），而絕不會(huì)減少。赫斯定律：反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)的途徑無關(guān)，不管化學(xué)反應(yīng)過程是通過一具 階段完成，還是經(jīng)過幾個(gè)階段完成，只要反應(yīng)前系統(tǒng)的狀態(tài)與反 應(yīng)后系統(tǒng)的狀態(tài)相同，那么它們的反應(yīng)熱效應(yīng)必然相等。絕熱理論燃燒溫度：得 分四、簡答題，20分：（每小題5分，4小題，共20分

4、）1、狀態(tài)量（參數(shù)）與過程量有什么不同？常用的狀態(tài)參數(shù)哪些是可 以直接測(cè)定的？哪些又是不可直接測(cè)定的？答：狀態(tài)參數(shù)是狀態(tài)量，過程中狀態(tài)參數(shù)的變化只取決于初、終狀態(tài)，而與2過程經(jīng)過的路徑無關(guān)，即任意一狀態(tài)參數(shù) 丫，其變化量Y dY 丫2 Y，1且 dY 0。（+2 分）過程量是過程中表現(xiàn)出來的量， 其變化量不僅與初、終狀態(tài)有關(guān)，而且與 過程經(jīng)過的路徑有關(guān)。（+2分）常用的狀態(tài)參數(shù)中壓力p、溫度T和比體積v可以直接測(cè)定，而熱力學(xué)能u、焓h和熵s不可直接測(cè)定。（+1分）2、為什么說濕空氣中的水蒸氣常常處于過熱狀態(tài)或未飽和狀態(tài)？答：從溫度關(guān)系上看：通常濕空氣中的水蒸氣很少，即水蒸氣的分壓力Pv很低,

5、這個(gè)分壓力Pv所對(duì)的飽和溫度ts（Pv）也很低，而實(shí)際水蒸氣（也是濕空氣）所處的 溫度較高，總有t ts（Pv），所以濕空氣中的水蒸汽往往處于過熱狀態(tài)。（+2分）從壓力關(guān)系上看：由于濕空氣中水蒸氣很少，水蒸氣的分壓力Pv很低，而 水蒸氣實(shí)際所處溫度t所對(duì)的水蒸氣飽和壓力Psv（t）較高。一般總有PvVPst（t）， 也就是說，濕空氣中的水蒸汽往往處于未飽和狀態(tài)。（+3分）23、試由 w pdv， wt12vdp導(dǎo)出理想氣體進(jìn)行可逆絕熱時(shí)過程功和技術(shù)功的計(jì)算式答：由絕熱過程方程式，可知pvkp1v1k可得pkPMkv代入技術(shù)功計(jì)算式，可得, 另，絕熱可逆過程有：k 1T2（ p2） T2Ti （

6、pi），T1（也）代入上式，可得：w RgT11 （山）F 鯉1k 1p1k 1k 1（v1可逆過程的技術(shù)功4、畫出壓縮蒸汽制冷循環(huán)的T-S圖，并用各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)寫出：制冷循環(huán)的 制冷量、壓縮機(jī)耗功及制冷系數(shù)。答：制冷量：q1 h1 h4（+1分）壓縮機(jī)耗功：Wt h2 h1 （+1分）制冷系數(shù)： q（+1分）w h2 h| h2 h1（+2 分）得 分五、計(jì)算題，30分(兩小題，共30分)1、利用逆向卡諾機(jī)作為熱泵向房間供暖，設(shè)室外溫度為一5C, 室內(nèi)溫度保持20C，要求每小時(shí)向室內(nèi)供熱2.5 X 104KJ, 試求：(1) 每小時(shí)從室外吸熱量？(2) 循環(huán)的供暖系數(shù)為多少？(3) 熱泵由電

7、機(jī)驅(qū)動(dòng)，設(shè)電機(jī)效率為 95%求電機(jī)的為多少？(4) 如果直接用電爐取暖，每小時(shí)的耗電量為幾度(KWh ) ?(10分)解：已知 Ti=( 20+ 273) K = 293K;T2=( 5 + 273) K = 268Kqi 2.5 104KJ/h(1) 逆向卡諾循環(huán)，有：q2 T2 q1 268 2.5 104 2.287 104 KJ/hT1293(2) 循環(huán)的供暖系數(shù)(3) 每小時(shí)耗電能44w q1 q2(2.5 2.287) 100.213 10 KJ/h又電機(jī)效率為95%，故電機(jī)功率為：(4) 若直接用電爐取暖，貝U熱能完全由電能供給，耗電力2.已知柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán) p1=0.17 MPa、t1=60C，壓縮比& =14.5，氣缸中 氣體最大壓力10.3 MPa,循環(huán)加熱量q1 = 900 kJ/kg