熱工綜合練習(xí)題

1、個人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)課程練習(xí)題第一部分工程熱力學(xué)一、判斷題（判斷下列說法是否正確，并說明理由）1、閉口系與外界無物質(zhì)交換，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定， 那么系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定的熱力系一定是閉口系統(tǒng)。（錯）2、某種理想氣體經(jīng)過一個不可逆循環(huán)后，其嫡的變化值大于零。（錯）3、功的數(shù)值僅僅取決于工質(zhì)的初態(tài)和終態(tài)，與過程無關(guān)。（錯）4、理想氣體吸熱后，溫度一定升高。（錯）5、工質(zhì)的嫡增就意味著工質(zhì)經(jīng)歷一個吸熱過程。（錯）6、在溫限相同的情況下，卡諾循環(huán)的熱效率最高。（對）7、摩爾氣體常數(shù)R的數(shù)值隨氣體的種類不同而不同。（錯）8、對于一種確定的理想氣體，（cp-cv） 一定為一定值。（對）

2、9、工質(zhì)進(jìn)行膨脹時必須對工質(zhì)加熱。（錯）10、已知濕蒸汽的壓力和溫度，就可以確定其狀態(tài)。（錯）11、系統(tǒng)由某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)，在這兩狀態(tài)之間所有過程所作的膨脹功都相等。（錯）12、理想氣體不論經(jīng)歷什么樣的過程，其始增均可用hh = cCpTT計(jì)算。（錯）13、沒有能量耗散的準(zhǔn)平衡過程為可逆過程。（對）14、無論可逆與否，工質(zhì)經(jīng)歷了一個循環(huán)后，其嫡不變。（對）15、熱效率公式不僅適用于卡諾循環(huán)，也表示兩恒溫?zé)嵩?T1、丁2間可逆循環(huán)的熱效率。（對）16、循環(huán)凈功越大，則循環(huán)的熱效率也愈大。（錯）17、不可逆過程的嫡變無法計(jì)算。（錯）18、經(jīng)過一個不可逆循環(huán)后，工質(zhì)嫡的變化為零。（對）19、絕

3、熱節(jié)流前后工質(zhì)的始值相等。（對）20、若容器中氣體的絕對壓力沒有改變，則其壓力表的讀數(shù)就不會改變。（錯）21、氣體膨脹時一定對外作功。（錯）22、比熱容僅僅是溫度的單值函數(shù)。（錯）23、在溫度同為Ti的熱源和同為 丁2的冷源之間工作的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于 可逆循環(huán)。（對）24、工質(zhì)進(jìn)行膨脹時必須對工質(zhì)加熱。（錯）25、卡諾循環(huán)的熱效率可以等于1。（錯）26、工質(zhì)的嫡增加意味著工質(zhì)經(jīng)歷一個吸熱過程。（錯）27、由于Q和W都是過程量，故其差值（Q-W）也是過程量。（錯）28、想氣體的內(nèi)能、始、嫡都是溫度的單值函數(shù)。（錯）29、某種理想氣體經(jīng)過一個不可逆循環(huán)后，其嫡的變化值大于零。（錯）3

4、0、不同的多變過程，其定值比熱容cn均相等。（錯）31、在溫限相同的情況下，卡諾循環(huán)的熱效率最高。（對）32、比熱容與過程特性有關(guān)。不同的熱力過程，其比熱容不相同。（對）33、熱力學(xué)能與熱能均是狀態(tài)參數(shù)。（錯）34、卡諾循環(huán)的熱效率一定很高。（錯）35、不可逆循環(huán)的熱效率一定小于可逆循環(huán)的熱效率。（錯）36、嫡增大的過程必定為吸熱過程。（錯）37、嫡增大的過程必為不可逆過程。（錯）38、熱量不可能從低溫物體傳至高溫物體。（錯）二、填空題1、計(jì)算可逆過程膨脹功的基本公式為，用比熱計(jì)算加熱量的基本公式為。2、熱力學(xué)第二定律表達(dá)式之一為。3、當(dāng)背壓臨界壓力時，應(yīng)采用漸縮噴管。4、一兩級壓縮、中間冷卻

5、壓氣機(jī)系統(tǒng)，工質(zhì)進(jìn)口壓力為1 bar,出口壓力為25 bar,其最有禾|的中間壓力為。 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途5、某熱機(jī)在兩恒溫?zé)嵩?1000K和400K之間工作，若熱機(jī)吸熱 5000KJ,那么此熱機(jī)的最 大熱效率為；最大循環(huán)凈功為。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途6、穩(wěn)定流動能量方程可寫作，當(dāng)它用于換熱器計(jì)算熱交換量時可簡化為。7、嫡增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。8、理想氣體是一種科學(xué)的假想氣體模型，其假定條件是：，。9、在兩個恒溫?zé)嵩粗g有兩個可逆循環(huán)，其中一個循環(huán)的工質(zhì)是理想氣體、熱效率為“A；另一循環(huán)的工質(zhì)是等離子氣體，熱效率為、。試比較這兩個循環(huán)熱效率的大小。資料個人收集整理，勿做商業(yè)

6、用途10、下圖所示為H2O的T-s圖，其中點(diǎn)C為臨界點(diǎn)，請寫出 A、B、D、E點(diǎn)的狀態(tài)名稱:A； B;D; E。三、簡答題1、倘使容器中氣體的壓力沒有改變，安裝在該容器上的壓表的讀數(shù)不會改變？為什么?2、已知H2O在壓力為p=1.0MPa時飽和溫度為ts=179.88七。試判斷H2O在下列情況下：(1) p=1.0MPa、t=200 C; (2) p=1.0MPa、t=160C; (3) p=1.0MPa、干度 x=0.6,所處的聚集態(tài)(過冷水狀態(tài)、過熱蒸氣狀態(tài)還是飽和蒸氣狀態(tài)？)資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途3、在絕熱良好的房間內(nèi)，有一臺設(shè)備完好的冰箱在工作。在炎熱的夏天打開冰箱，人會感到?jīng)?/p>

7、爽，問室內(nèi)溫度是否會越來越低？請用熱力學(xué)原理加以解釋。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途4、將工質(zhì)又升壓、又降溫、又放熱的理想氣體多變過程定性地表示在p-v圖和T-s圖上(提示：首先畫出四條基本過程線)。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途5、有無400c的液相水？為什么？6、寫出：可逆過程膨脹功的基本計(jì)算公式；穩(wěn)定流動能量方程式； 嫡增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。7、一兩級壓縮、中間冷卻壓氣機(jī)系統(tǒng)，工質(zhì)進(jìn)口壓力為1 bar,出口壓力為100 bar,其最有禾|的中間壓力是多少？資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途8、理想氣體的Cp和Cv均為溫度的單值函數(shù)。試問對確定的一種理想氣體而言，(%-CV)及Cp/cv與溫度的

8、關(guān)系如何？用數(shù)學(xué)表達(dá)式說明。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途9、如右圖1所示，A、B為工作在Th和Tl間的二個可逆循環(huán)，其熱效率分別為"a、"b,試比較二者熱效率的高彳氐。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途10、氣體在某一過程中吸收了50 J的熱量，同時內(nèi)能增加了82 J,問此過程是膨脹過程還是壓縮過程?q、過程功w以及熱力學(xué)能變化 Au的正負(fù)。資料個人收集整理,勿做商業(yè)用途圖一個循環(huán)，工停 h質(zhì)從高溫?zé)?，試?jì)算該循環(huán)的熱效率4。若循環(huán)是在溫度分別為577 C和30 C的恒溫?zé)嵩撮g完成的，試計(jì)算該循環(huán)的熱效率r1t與同溫限下卡諾循環(huán)的熱效率r1c之比。32.35%, 0.5028

9、 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途2、可視為理想氣體的空氣在活塞中從1 bar、20c經(jīng)歷一可逆絕熱過程后，壓力升為6bar。已知空氣的比定壓熱容Cp=1.0 kJ/(kg K),比定容熱容cv=0.71 kJ/(kg K)。試計(jì)算該過程終了時空氣的溫度，每千克空氣熱力學(xué)能、爛和嫡的變化以及所作的膨脹功。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用492.69K, 141.68 kJ/kg , 199.54 kJ/kg , 0, -141.68 kJ/kg 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途3、將氧氣壓送到容積為 2m3的儲氣罐內(nèi)，初始時表壓力為 0.3bar ,終態(tài)時表壓力為 3bar, 溫度由t1=45C升高到

10、 12=80C。試求壓入的氧氣質(zhì)量。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽镻b=760mmHg氧氣Rg=260J/(kg K)。 5.57kg 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途4、2kg溫度為25C,壓力為2 bar的空氣經(jīng)過一個可逆定壓過程后，溫度升為200C。已知空氣的比定壓熱容 Cp=1.0 kJ/(kg K),比定容熱容cv=0.71 kJ/(kg K)。試計(jì)算： 該過程的膨 脹功；(2)過程熱量；(3)空氣的熱力學(xué)能、烙和嫡的變化值。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途100.45 kJ , 350 kJ , 249.55kJ , 350kJ , 0.9236 kJ/K 5、一諾熱機(jī)工作于 500 c和200 C的兩

11、個恒溫?zé)嵩粗g。已知該卡諾熱機(jī)每秒中從高溫?zé)嵩次?00 kJ,求該卡諾熱機(jī)的熱效率及輸出功率。38.8%, 38.8kW 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途6、溫度為227c的恒溫?zé)嵩粗杏袩崃?000 kJ用來產(chǎn)生機(jī)械功，若大氣溫度為27C,問最大可能產(chǎn)生的機(jī)械功是多少？排入大氣的熱量是多少？ 2000 kJ , 3000kJ 資料個人收集整理，勿做11、如右圖2所示，在p-v圖中有一可逆過程 1-2,工質(zhì)為理想氣體。試判斷其過程熱量商業(yè)用途7、絕熱容器由隔板分成兩部分，如右圖所示。左邊為壓力600kPa,空 氣真空溫度為300K的空氣；右邊為真空，容積是左邊的5倍。如將隔板抽去，空氣迅速膨脹，

12、充滿整個容器。試求： 1千克空氣的熱力學(xué)能、溫度和 嫡的變化。空氣 Rg=287 J/(kgK)。 0, 300K, 514 J/(kg K) 資料個人收 集整理，勿做商業(yè)用途8、一千克的理想氣體在定壓過程中吸熱3349 kJ。已知工質(zhì)的比定容熱容 Cv=0.741J/(kg K),氣體常數(shù) Rg=0.297kJ/(kg K)。求該過程中工質(zhì)熱力學(xué)能的改變量以及對外所作的功。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途2390.76 kJ/kg , 958.24 kJ/kg 9、壓力為8M05Pa、溫度為500c的空氣，以500m/s?的流速進(jìn)入噴管作可逆絕熱(等嫡) 流動，膨脹至出口壓力為P2=3.5 M

13、05Pao已知k=1.4, Rg=287J/(kg K),試確定其出口流速。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途759.45 m/s10、在恒溫?zé)嵩?Ti=700 K和T2=400K之間進(jìn)行循環(huán)。當(dāng) W0=1000kJ, Q2=4000kJ時，試用 計(jì)算說明：循環(huán)的方向性。正向循環(huán)資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途11、容積為 V=0.0283m3的瓶內(nèi)裝有氧氣，其壓力為Pi=6.865M105Pa,溫度為 Ti=294K。隨后發(fā)生泄漏，壓力降至P2=4.901 M105Pa時被發(fā)現(xiàn)，而溫度 丁2=未變。試問到發(fā)現(xiàn)為止共漏去多少kg氧氣？氧氣Rg=260J/(kg.K) 0.073 kg資料個人收集整理

14、，勿做商業(yè)用途12、在可逆熱力循環(huán)1-2-3-1中，1-2為定容過程，2-3為絕熱過程，3-1為定壓過程。工質(zhì)為空氣，T1=300K , p1=0.1MPa、p2=0.4MPa, Cp=1.004kJ/(kg.K) , Rg=0.287kJ/(kg.K)。試求 (1) 循環(huán)凈功wnet； (2)循環(huán)熱效率2; (3)在p-v圖及T-s圖上定性地畫出該循環(huán)。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途135.73kJ/kg ; 21.03%;圖略13、容積為V=0.027m 3的剛性儲氣筒內(nèi)裝有壓力為0.5MPa、溫度為27七的氧氣。筒上裝有一排氣閥，壓力達(dá)到0.8MPa時就開啟，壓力降為 0.75MPa時才

15、關(guān)閉。若由于外界加熱的原因造成閥門開啟，試問：(1)當(dāng)閥門開啟時，筒內(nèi)溫度為多少？ (2)因加熱而損失掉多少氧氣？設(shè)筒內(nèi)氣體溫度在排氣過程中保持不變；氧氣Rg=260J/（kg K）資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途480.24 K （或 207.09 C）; 0.011 kg 14、某人宣稱發(fā)明了一種熱機(jī)，它從 100 c的高溫?zé)嵩次鼰?000kJ,向20七的低溫?zé)嵩磁艧?，可產(chǎn)生 240kJ的功。試問該熱機(jī)能否實(shí)現(xiàn)？ 不能實(shí)現(xiàn)資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途.” 15、如右圖所示一雙缸結(jié)構(gòu)裝置。已知壓力表A的讀數(shù)為15MPa,壓力表B的讀數(shù)為10MPa,試問壓力室n中的絕對壓力為多少？（大氣壓力為

16、0.1MPa） 25.1MPa 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途16、一臺燃?xì)廨啓C(jī)從大氣中吸入溫度為17七、壓力為0.1MPa的空氣，然后在壓氣機(jī)中進(jìn)行絕熱壓縮，使空氣壓力提高到0.9MPa。若壓氣機(jī)內(nèi)空氣穩(wěn)定流動、不計(jì)進(jìn)出口動能和重力位能的變化且比熱容取定值，試求壓氣機(jī)消耗的軸功。空氣Cp=1.004 kJ/（kg K） , k=1.40。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途254.31 kJ/kg17、一定量的空氣，經(jīng)過下列四個可逆多變過程組成的循環(huán)，試求：（1）填充下表所缺數(shù)據(jù)；（2）循環(huán)凈功及熱效率；（3）將循環(huán)定性地表示在 p-v圖和T-s圖上，并標(biāo)出過程的特點(diǎn)。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用

17、途括號內(nèi)數(shù)據(jù)；1200 kJ, 57.14% ; 1-2定壓過程，2-3定嫡過程，3-4定容過程；4-1定嫡過程 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途過程Q (kJ)A U (kJ)W (kJ)1-221001500(600)2-30(-1200)12003-4(-900)-90004-10(600)(-600)18、一定量的空氣，經(jīng)過下列四個可逆多變過程組成的循環(huán)。試求：（1）填充下表所缺數(shù)據(jù)；（2）循環(huán)凈功；（3）該循環(huán)的熱效率。見括號內(nèi)數(shù)據(jù)；230kJ; 19% 資料個人收集整理,勿做商業(yè)用途過程QA UW(kJ)(kJ)(kJ)1-21210(1210)02-30(-250)2503-4-9

18、80(-980)04-10(20)(-20)第二部分傳熱學(xué)一、判斷題1、兩個相互不接觸的物體也可以進(jìn)行對流換熱。（錯）2、工程上常用的空氣的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而降低。（錯）3、當(dāng)物質(zhì)的種類一定時，影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素主要是溫度和壓力。（對）4、牛頓冷卻公式中的 t可以改為熱力學(xué)溫度之差 To （對）5、同一溫度場中兩條等溫線（面）可以相交。 （錯）6、對于高溫長圓柱體來說，加保溫層后一定能降低與環(huán)境之間的散熱量。（錯）7、對流換熱系數(shù)為一物性參數(shù)。（錯）8、對于順流換熱器，冷流體的出口溫度可以大于熱流體的出口溫度。（錯）9、在輻射換熱過程中，只能有高溫物體向低溫物體輻射能量。（錯）10、實(shí)際物體

19、的吸收率僅僅取決于物體的自身性質(zhì)（種類、表面溫度、表面狀況）。（錯）11、熱傳遞的基本方式為導(dǎo)熱、對流換熱以及熱輻射。（錯）12、有腐蝕的金屬板表面的黑度（發(fā)射率）小于無腐蝕金屬表面的黑度。（錯）13、在一般情況下，固體和液體對輻射能的透射率為零。（對）15、集總參數(shù)分析法就是忽略物體的導(dǎo)熱熱阻的一種近似計(jì)算非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的一種方法。（對）16、當(dāng)物質(zhì)的種類一定時，影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素主要是溫度和壓力。（對）17、對流換熱與熱對流是一回事。（錯）18、對于工業(yè)高溫下的熱輻射來說，對射線的吸收和反射有重大影響的是表面的顏色，而不是表面的粗糙度。（錯）資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途19、從綜合角度考慮，

20、為降低兩物體間的輻射換熱，遮熱板數(shù)量越多越好。（錯）20、角系數(shù)不僅取決于物體的形狀、大小、距離和相對位置，也與物體的種類和溫度有關(guān)。（錯）二、簡答題1、有人將一碗熱稀飯置于一盆涼水中進(jìn)行冷卻。為使稀飯涼的更快一些， 你認(rèn)為他應(yīng)該攪拌碗中的稀飯還是盆中的涼水？為什么？資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途2、對于高溫圓筒壁來說，加保溫層一定能降低對外散熱量，對嗎？為什么？3、結(jié)合玻璃的光譜輻射特性，解釋玻璃房的“溫室效應(yīng)”現(xiàn)象。4、與對流換熱、導(dǎo)熱相比，輻射換熱有什么特點(diǎn)？5、從保溫的角度分析， 在寒冷的北方地區(qū)， 建房用磚采用實(shí)心磚還是空心醇好？為什么？6、夏天，有兩個完全相同的儲存液態(tài)氮的容器放置在一起，一個表面上已結(jié)霜， 另一個沒有。請問哪一個容器的隔熱性能更好？為什么？資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途7、同一物體內(nèi)不同溫度的等溫線能夠相交，對嗎？為什么 ？8、對于順流換熱器，冷流體的出口溫度可以大于熱流體的出口溫度。9、輻射換熱與對流換熱、導(dǎo)熱相比，有什么特點(diǎn)？10、Nu數(shù)和Bi數(shù)均可寫成h_的形式，二者有何區(qū)別？九11、名詞解釋：傳熱過程；灰體；溫度場；傅里葉準(zhǔn)則；有效輻射。12、在某廠生產(chǎn)的測溫元件說明書上，標(biāo)明該元件的時間常數(shù)為1秒。從傳熱學(xué)角度，你認(rèn)為此