工程熱力學試題

1、工程熱力學試題本試題的答案必須全部寫在答題紙上，寫在試題及草稿紙上無效）說明：1）答題前請考生務必認真閱讀說明；2）考生允許攜帶計算器；3）重力加速度 g 9.80m/s2；4）本套試題中所用到的雙原子理想氣體絕熱指數(shù)K；5）理想氣體通用氣體常數(shù) R（mol· k）；6）標準大氣壓 Pa；7）氧原子量取 16，氫原子量取 1，碳原子量取 12， N 原子量取 14；8）空氣分子量取 29，空氣的定壓比熱 Cp=（kg·K）。一、是非題（每題 2分，共 20分；正確的打，錯誤的打×。 ）1、系統(tǒng)從同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷可逆過程和不可逆過程到達同一 終態(tài)，則兩個過程該

2、系統(tǒng)的熵變相同。 （ ）2、循環(huán)功越大，熱效率越高。 （ ）3、對于由單相物質(zhì)組成的系統(tǒng)而言，均勻必平衡，平衡必均勻。 （ ）4、系統(tǒng)經(jīng)歷不可逆過程后，熵一定增大。 （ ）5、濕空氣相對濕度越高，含濕量越大。 （ ）6、理想氣體絕熱節(jié)流前后溫度不變。 （ ）7、系統(tǒng)吸熱，熵一定增大；系統(tǒng)放熱，熵一定減小。 （ ）8、對于具有活塞的封閉系統(tǒng)，氣體膨脹時一定對外做功9、可逆過程必是準靜態(tài)過程，準靜態(tài)過程不一定是可逆過程。 （ ）10、對于實際氣體，由焓和溫度可以確定其狀態(tài)。 （ ）二、填空題（每題 5分，共 50 分）1、某氣體的分子量為 44，則該氣體的氣體常數(shù)為。2、某甲烷與氮的混合氣，兩組分

3、的體積百分含量分別為70和30，則該混氣的平均分子量為。3、300k 對應的華氏溫度為。4、卡諾循環(huán)熱機，從 200熱源吸熱，向 30冷源放熱，若吸熱率 是 10kw ，則輸出功率為。5、自動升降機每分鐘把 50kg 的磚塊升高 12m，則升降機的功率 為。6、30的氦氣經(jīng)節(jié)流閥后壓力降至 100kpa，若節(jié)流前后速度相等， 則節(jié)流前管徑與節(jié)流后管徑的比值為 。7、某雙原子理想氣體的定壓比熱為，則其定容比熱可近似認為等 于。8、容積 2m3的空氣由、 40被可逆壓縮到 1MPa、0.6m3，則該過程 的多變指數(shù)為 。9、空氣可逆絕熱地流經(jīng)某收縮噴管， 若進口壓力為 2MPa，出口壓力 為，則噴

4、管出口截面馬赫數(shù)為 。10、某空調(diào)的輸入功率為，需向環(huán)境介質(zhì)輸出熱量，則空調(diào)的制冷系 數(shù)為 。三、計算題（每題 20 分，共 80 分，要求寫出詳細的解答步驟）1、某剛性容器 V0.028m3，原裝有 p1=、 t121的空氣，現(xiàn)將其 連 接 到 穩(wěn) 定 氣 源 管 道 上 充 氣 ， 氣 源 氣 體 參 數(shù) p =、 t21、 h295kJ/kg。當容器中氣體壓力達到時閥門關(guān)閉。求充氣 前容器內(nèi)氣體質(zhì)量和充氣后容器中氣體可能達到的最高溫度。 （設(shè)氣 體遵循 pV=mRgT、u=）2、100kg 溫度為 0的冰，在 20的環(huán)境中融化為水后升溫至 20， 已知冰的融解熱為 335kJ/kg，水的比熱容 Cw。求：（ 1）冰融化為 20水的熵變； （2）包括相關(guān)環(huán)境在內(nèi)的孤立系的熵變。3、壓力為，質(zhì)量 3kg 的某種理想氣體按可逆多變過程膨脹到原有體 積的三倍，壓力和溫度分別下降到和 27。膨脹過程中做功，吸熱， 求該氣體的定壓比熱 Cp 和定容比熱 Cv。4、某兩級空氣壓縮機的進氣參數(shù)為 100kPa、 300K，每級壓比為