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級工程熱力學(xué)課程參考答案（ B卷） 適用年級專業(yè)07 建筑環(huán)境與設(shè)備工程考試方式閉卷考試時間120分鐘學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號姓名題閱卷一二三四五六七八總分線教師號得分 得一、 填空題， 15 分：（每空 1分，共計 15 分）訂分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： p1p2 ，h1 =h2 ，T1 =T2 ，s1s2，v1v2 。( 填“”、“”或“ =”)裝2、閉口熱力系吸收一定熱量后，其熵增大。 (填“一定”、一定“不一定”或“一定不”

2、)。3、處于常溫常壓下的混合氣體，是由摩爾分?jǐn)?shù)分別為55， 30和 15的氮?dú)?、氧氣和二氧化碳組成的。 該混合氣體的折合摩爾質(zhì)量 M=31.6g/mol折合氣體常數(shù) =。4、判斷一個熱力過程是否為可逆過程的條件是準(zhǔn)平衡過程且無耗散效應(yīng)。5、理想氣體的 c p 及 cv 值與氣體種類有關(guān)，與溫度有關(guān)。6 、對逆卡諾制冷循環(huán)，冷熱源的溫度越大，則制冷系數(shù)越小。在系統(tǒng)最高運(yùn)行溫度和最低溫度系數(shù)相同的條件下，蒸汽壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)比逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)小。比空氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)大。8、當(dāng)濕蒸汽的干度x0時，工質(zhì)合部為飽和液體。得二、單項選擇題， 20 分 ：（選出最適合題意的選項，填入題后括

3、號內(nèi)，每小分題 2 分， 10 小題，共計 20 分）1、卡諾熱機(jī)效率比實(shí)際熱機(jī)效率（D）A、小C、大BD、二者相等、都有可能2、漸縮噴管出口氣體的流速是（A）A、M1C、 M=1BD、M>1、M13、可逆過程與準(zhǔn)平衡過程的主要區(qū)別是(C)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（B）A、等于零B、大于零C、小于零5、供熱系數(shù) 可以是（A）A、大于1B、等于1C、小于1D、不可能大于16、在T-S 圖上，任意一個逆向循環(huán)其(D )A、吸熱大于放熱B、吸熱等于

4、放熱C、吸熱小于放熱D、吸熱和放熱關(guān)系不定7、工質(zhì)進(jìn)行了一個吸熱、升溫、壓力下降的多變過程，則多變指數(shù)n 滿足(A)A、0 n 1B、 1 n kC、n kD、n =18、由理想氣體混合物分壓力和分容積定義可以得到(D)A、 pVimi RTB、 piV ni RTC、 pi viRgiTD、 piV pVi9、確定濕蒸氣狀態(tài)的條件是( C )A、壓力與溫度B、壓力或溫度C、壓力與比容D、溫度或比容10、濕空氣在總壓力不變， 干球溫度不變的條件下， 濕球溫度愈低其含濕量 ( 比濕度)(B)A、愈大B、愈小C、不變。得三、名詞解釋， 15 分 ：（每小題 3 分， 5 小題，共 15 分）分1、

5、可逆過程：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正反兩個后，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. 過程沒有勢差； 2. 沒有耗散效應(yīng)。2、平衡移動原理：3、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 ) ，而絕不會減少。4、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。5、絕熱理論燃燒溫度：得四、簡答題， 20 分：（每小題 5 分， 4 小題，共 20 分）分1、狀態(tài)量 (參數(shù) )與過程量有什么不同

6、?常用的狀態(tài)參數(shù)哪些是可以直接測定的?哪些又是不可直接測定的？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)，而與過2程經(jīng)過的路徑無關(guān)，即任意一狀態(tài)參數(shù)Y ，其變化量 YdY Y2 Y1 ，且1dY0 。(+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 可以直接測定，而熱力學(xué)能u 、焓 h 和熵 s 不可直接測定。 (+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，這個分壓力

7、 Pv 所對的飽和溫度s v也很低，而實(shí)際水蒸氣(也是濕空氣所處的t (P )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 所對的水蒸氣飽和壓力 Psv(t)較高。一般總有vstP <P (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)223、試由 wpdv ，wtvdp 導(dǎo)出理想氣體進(jìn)行可逆絕熱時過程功和技術(shù)功的11計算式。答：由絕熱過程方程式，可知pv kp1v1k可得 pp1v1kv k代入技術(shù)功計算式，可得，w p1 v1kv

8、2dv1p2 v2 )Rg(T1T2 )v1vk( p1v1k 1k 1另，絕熱可逆過程有 :T2p2k 1T 2v1k 1T1() k,() kp1T1v2Rg T1p2k1代入上式，可得： w) kk11 (p1可逆過程的技術(shù)功2v2wtvdp( p1v1p2 v2 )pdv1v1kp2 v2 )kRg(T1T2 )k( p1v1k11RgT1 1( v2k1) kk 1v1kp2k1 () k 1 kwRgT1p1k 14、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： q1h1h4 (+1 分)壓縮機(jī)耗功： wTh2h1

9、(+1分)制冷系數(shù)：qh1 h4h1 h3 (+1 分)wh2h1h2h1(+2 分)得五、計算題， 30 分( 兩小題，共 30 分)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5，室內(nèi)溫度保持 20，要求每小時向室內(nèi)供熱× 104KJ，試求：（1） 每小時從室外吸熱量？（2） 循環(huán)的供暖系數(shù)為多少？（3） 熱泵由電機(jī)驅(qū)動，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，每小時的耗電量為幾度（KWh ） ? (10分)解：已知T1（ 20273）K 293K；T2（ ）268K5273Kq12.510 4 KJ/h（ 1） 逆向卡諾循環(huán)，有：q1q2T1T2q2T2q12682.544KJ/hT1293102.287 10(2)循環(huán)的供暖系數(shù)'T129311.72T1 T2293268(3)每小時耗電能w q1 q2(2.5 2.287) 1040.213 104 KJ/h又電機(jī)效率為95%，故電機(jī)功率為：0.213104N0.623KW3600s / h0.95(4)若直接用電爐取暖，則熱能完全由電能供給，耗電力2.5104PKJ / s6.94 KW36002. 已知柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán) p1= MPa、t1=60，壓縮比 =