2013工程熱力學(xué)試卷及答案..

1、2013 2014學(xué)年第 1 學(xué)期級：330401課程名稱：工程熱力學(xué)任課教師：丁水汀、尹幸愉班 級：北京航空航天大學(xué)D 是強(qiáng)度量。是由熱力學(xué)溫標(biāo)定義的溫標(biāo)；在水的冰點與沸點無量測誤差。絕對壓力為零；D 表壓力等于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α是指狀態(tài)量空間分布均勻的狀態(tài)D是指孤立系經(jīng)弛豫時間后達(dá)到的狀態(tài)60 分，每小題2 分 )1. 關(guān)于熱力學(xué)系統(tǒng)，錯誤的表述是_ B _ 。A系統(tǒng)的質(zhì)量可以不隨時間變化；B 系統(tǒng)與外界的能、質(zhì)交換可發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)部與邊界上；C 系統(tǒng)與外界構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)恒為孤立系；D 系統(tǒng)在某過程中能量的變化與同外界交換的能量保持守恒關(guān)系。2有流體流過的開口系A(chǔ) 。A處于非均勻非平衡狀態(tài)B 內(nèi)

2、部的狀態(tài)參數(shù)恒不隨時間變化C的質(zhì)量總是隨時間變化D必為非絕熱系3溫度_ D _。A是確定一個系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于化學(xué)平衡態(tài)的物理量；B是系統(tǒng)包含熱量多少的度量；C 是過程量；4攝氏溫標(biāo)B 。A有兩個基準(zhǔn)點；BC是經(jīng)驗溫標(biāo)；D5. 通常所謂真空是指：_C_A 表壓力為零；BC 絕對壓力小于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?熱力學(xué)平衡態(tài)_ D _ 。A是指狀態(tài)量不隨時間變化的狀態(tài)C是指閉口系最終達(dá)到的狀態(tài)7關(guān)于可逆過程，正確的說法是_ A _。A正向過程與逆向過程構(gòu)成的循環(huán)中的循環(huán)熱等于零；B系統(tǒng)可恢復(fù)原狀的過程；C為有摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程；D 初終態(tài)相同時，其過程的熵變小于不可逆過程的熵變。8熱量CA是系統(tǒng)包含內(nèi)能

3、多少的度量；B 是物系間通過宏觀運動發(fā)生相互作用傳遞的能量；C 在理想循環(huán)中不可能全部轉(zhuǎn)換為功；D 是熱力過程中由于邊界位移傳遞的能量。9 關(guān)于熱力學(xué)焓，正確的說法是_ B _ 。等于推動功與熱力學(xué)能之和;是強(qiáng)度量;B 是微觀粒子動能的宏觀體現(xiàn)；D 包括了系統(tǒng)的熱能、化學(xué)能和核能；A等于流動功與熱力學(xué)能之和; BC只可能用于開口系計算; D10 熱力學(xué)能（內(nèi)能）_ D _ 。A是由系統(tǒng)壓力、溫度與宏觀位置決定的能；C是由微觀粒子間的作用力決定的能；11 理想氣體定壓比熱D 。A與定容比熱之比為常數(shù)；B 是溫度與壓力的狀態(tài)函數(shù)；C小于定容比熱；D減去定容比熱再乘摩爾質(zhì)量后的值與氣體種類和溫度無關(guān)

4、；12 q cPdT vdp 可用于 A 。A理想氣體的定容可逆過程；B 準(zhǔn)平衡耗散過程；C非理想氣體可逆過程；D 理想氣體任意過程；13技術(shù)功B 。A 在任意開口系中等于工質(zhì)對機(jī)器作的功與動勢能差之和；B 在開口系與閉口系中都可出現(xiàn)；C 在閉口系中等于過程功與推動功之差；D 在可逆過程中等于容積功；14 q h w t 方程 _ AB 只能用于不可逆過程；D 不能用于閉口系。A 可用于開口系單進(jìn)出口穩(wěn)定流；C 只能用于可逆過程；15 1kg 理想氣體在一容器內(nèi)作絕熱自由膨脹, 體積擴(kuò)大了兩倍，熵差為_ A _。A.Rgn2 B. R n 2 C.cVn 1Rgn 2 D.cVn 1Rgn 2

5、16理想氣體多變過程C 。B 包括不可逆過程；D 包括變比熱容定熵過程。A 可近似表達(dá)理想氣體所有過程；C 的過程方程可寫成含有多變指數(shù)的統(tǒng)一形式；17水蒸汽的飽和狀態(tài)_C_。A的壓力與溫度呈反比關(guān)系；C指氣液兩相的平衡狀態(tài)B 的干度大于1 ；D的壓力與溫度是獨立變量。18范德瓦爾對應(yīng)態(tài)方程C 。A是溫度、壓力、比體積為變量的狀態(tài)方程；B 是溫度、壓力、壓縮因子為變量的狀態(tài)方程；C 與氣體的種類無關(guān)；D 是對比溫度、對比壓力、壓縮因子為變量的狀態(tài)方程；19氣體壓縮因子CA 以及對比壓力作為坐標(biāo)的狀態(tài)參數(shù)圖可用來求任何氣體基本狀態(tài)參數(shù)而不需作實驗；B 表示氣體比體積除以相應(yīng)的臨界比體積；C 等于

6、 1 表示理想氣體；D 小于 1 表示理想氣體。20以下是四種物質(zhì)的臨界溫度，在常溫(25oC)下，哪種物質(zhì)可能處于液態(tài)A 5.19K ；B 194.1K ；C 647.3K ；D33.2K。21閉口系經(jīng)歷任意實際循環(huán)后AA熵流小于零；B熵變大于零；C 熵產(chǎn)小于零；D熵產(chǎn)等于零；22對閉口系任意微元過程, 若系統(tǒng)的熵變等于零, 則 _C_。A該過程可逆；B 必為吸熱過程；C無法判定過程的可逆與否；D該過程不可逆。23 熱力學(xué)能( Ex,U) A 。A 反映了系統(tǒng)能量品質(zhì)的大??；C當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境平衡時其數(shù)值小于零；24 損失 AA 大于零表示實際可能發(fā)生的過程；C 等于環(huán)境溫度乘熵流；25濕空氣C

7、 。A 中的干空氣必須視為混合物；C中的干空氣和水蒸汽的狀態(tài)由分壓定律確定；B 是過程量；D表示系統(tǒng)最大的耗功量。B 等于零 表示實際和理論均可能發(fā)生的過程；D 等于系統(tǒng)溫度乘熵變。B 不可視為理想氣體混合物；D 中的水蒸汽不能視為理想氣體。26濕空氣的相對濕度 100時，表明A 。B 空氣中只有水蒸氣；A 濕空氣的飽和度達(dá)到最大值；C 空氣非常干燥；D 空氣中的干空氣處于飽和狀態(tài)。27濕空氣的狀態(tài)可以由A 確定。A. 3 個強(qiáng)度參數(shù)B. 總壓與干球溫度C. 總壓與相對濕度D. 比焓和濕球溫度28蒸汽輪機(jī)B 。A的熱效率定義為汽輪機(jī)輸出的功與從熱源吸收的熱量之比；B 是通過工質(zhì)周期性的吸熱、膨

8、脹、放熱、壓縮過程來實現(xiàn)熱能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換的；C是通過工質(zhì)的逆循環(huán)來實現(xiàn)熱能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)換的；D與熱泵的效率均不可能大于100%。29狄塞爾（Diesel）循環(huán) D 。A是活塞式內(nèi)燃機(jī)定壓加熱實際循環(huán)；B是活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)；C是燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)；D的熱效率與壓縮比、絕熱指數(shù)和定壓預(yù)脹比有關(guān)；30循環(huán)增溫比一定時的燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)中，B 。A增壓比取最小值時，循環(huán)功最大；B增壓比取最大值時，循環(huán)功為零；C增壓比取最小值時，循環(huán)功大于零；D增壓比在最小與最大值之間時，循環(huán)功有最小值；10 分，第 1、 2小題 3分，第 3小題 4分）1 在 p-v 圖上表示每

9、公斤理想氣體由狀態(tài)1 等容可逆吸熱到狀態(tài)2 時熱量的大小。并說明為什么。2 在水蒸汽熱力計算中，需要計算A、 B、 C、 D、 E 各點的狀態(tài)參數(shù)，其中 xA 0.5xE 1.0xD0，用實心圓點在Ts圖與p v 圖上定性標(biāo)出各點；pA pBpC ， TBTETATCTD 。 請 （ 1 ）2）在T s圖上定性畫出通過各點的等壓線，在p v 在圖上定性畫出通過各點的等溫線；（ 3）寫出各點所處的水的狀態(tài)名稱A_濕飽和蒸汽；B_過熱蒸汽；C_過冷水；D_飽和水；E_干飽和蒸汽。3定性地畫出渦噴發(fā)動機(jī)部件示意圖。 并在 p-v 圖上定性地畫出各個不同的熱力過程，并說明這些過程三、簡答題（15 分，

10、每小題3 分， ）1 什么是熱力學(xué)第零定律，其意義是什么？。兩個系統(tǒng)（A）（B ）分別與第三個系統(tǒng)（C） 處于熱平衡，則這兩個系統(tǒng)彼此也必然處于熱平衡, 它保證溫度可作為度量熱平衡的狀態(tài)量2 什么是簡單可壓縮系統(tǒng)與相應(yīng)的狀態(tài)公理？無化學(xué)反應(yīng)、電、磁，重力，運動以及表面張力等效應(yīng)的可壓縮物質(zhì)在平衡態(tài)下簡單可壓縮系統(tǒng)的狀態(tài)完全有兩個獨立的強(qiáng)度狀態(tài)量確定3什么是熵增原理？答： 實際過程總是朝著使孤立系總熵增大方向進(jìn)行，總熵減少的過程不可能發(fā)生，理想可逆情況總熵不變，總熵達(dá)到最大值時，孤立系終止于平衡態(tài)。4什么是道爾頓分壓定律？答： 理想氣體混合物各組成氣體的狀態(tài)與該氣體在同體同溫下的狀態(tài)相同, 混合

11、物的壓力等于各分壓之和。5. 什么是內(nèi)燃機(jī)的空氣標(biāo)準(zhǔn)假定？空氣代燃?xì)猓硐霘怏w，可逆，閉式代開式，吸熱代燃燒，放熱代排氣吸氣，定比熱四、計算題（15 分 ）現(xiàn)欲設(shè)計一臺制冷裝置，要求在溫度TC 的冷庫中的吸熱量QC 8CV 千焦（CV 為工質(zhì)的定容熱容，假定取定值），并向溫度為T0 300K 的環(huán)境放出熱量。由于沒有現(xiàn)成的電力系統(tǒng)給制冷機(jī)組提供動力，故擬設(shè)計一臺熱機(jī)裝置利用附近溫泉（TH 350K ）與環(huán)境的溫差來供給制冷機(jī)消耗的功。設(shè)熱機(jī)的循環(huán)1-2-3-4 由理想氣體四個多變過程構(gòu)成：1-2 為絕熱增焓過程，2-3 、4-1 過 程 的 多 變 指 數(shù) 為 無 窮 大 ，3-4 為 絕 熱 過 程 ，T1 300K T2 320KT3 350KT4 326K 。求：1）繪出整個能量轉(zhuǎn)換裝置（熱源、熱機(jī)、制冷機(jī)）布置示意圖；2）定性繪出熱機(jī)循環(huán)的T s 圖和 p v 圖，標(biāo)明循環(huán)方向；3）判別熱機(jī)循環(huán)是否可行；4）若不計制冷機(jī)組所有不平衡勢差