工程熱力學(xué)2017試卷B試卷標(biāo)準(zhǔn)答案

1、浙江科技學(xué)院考試試卷第 頁(yè)共 頁(yè)2016- 2017學(xué)年第1學(xué)期B試卷標(biāo)準(zhǔn)答案考試科目工程熱力學(xué)考試方式 閉 完成時(shí)限120分鐘擬題人 許友生 審核人 批準(zhǔn)人 2016年1_月 J0 日機(jī)械與汽車工程學(xué)院2015年級(jí)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)題序一二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 加分人 復(fù)核人得分命題:簽名一、是非題（每小題2分，共20分）1.根據(jù)平衡態(tài)的定義，不受外界影響的系統(tǒng)，其穩(wěn)定態(tài)就是平衡態(tài)。（正確）2 .不可逆過(guò)程是無(wú)法恢復(fù)到起始狀態(tài)的過(guò)程。（錯(cuò)誤）3 .飽和濕蒸汽的干球溫度等于濕球溫度等于露點(diǎn)溫度。（正確）4 .已知飽和濕蒸汽的溫度和壓力不能確定其他狀態(tài)參數(shù)。（正確）5 .自

2、然界的過(guò)程都是朝著嫡增大的方向進(jìn)行，因此嫡減小過(guò)程是不可能實(shí)現(xiàn)的。（錯(cuò)誤）6 .郎肯循環(huán)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)再熱可提高循環(huán)熱效率。（正確）7 .熱力過(guò)程中，工質(zhì)向外界放熱，其溫度不一定降低。（正確）8 .節(jié)流過(guò)程是一個(gè)等烙過(guò)程。（錯(cuò)誤）9 .不可逆過(guò)程& S無(wú)法計(jì)算。（錯(cuò)誤）10 .不可逆過(guò)程可自發(fā)進(jìn)行。（正確）二、選擇題（每小題2分，共20分）11 開(kāi)口系統(tǒng)是指（A ）的系統(tǒng) A與外界有物質(zhì)交換B與外界有熱量交換| C與外界有物質(zhì)交換沒(méi)有熱量交換D與外界有功的交換2與外界只發(fā)生熱量的交換的熱力系統(tǒng)，不可能是（ D ）A封閉系統(tǒng)B絕熱系統(tǒng)C開(kāi)口系統(tǒng) D B+C 3當(dāng)系統(tǒng)從熱源吸收一定數(shù)量的熱量時(shí)，工質(zhì)絕

3、對(duì)溫度越高，則系統(tǒng)嫡的變化越小,熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭龋˙ ）A越小 B越大 C不受影響D均不對(duì)4不考慮化學(xué)反應(yīng)和電磁效應(yīng)的熱力系統(tǒng)，過(guò)程的不可逆因素是（A ）耗散效應(yīng) 不同 工質(zhì)的混合熱傳遞膨脹ABCD5在壓容圖上，可逆態(tài)過(guò)程-用一條連續(xù)曲線表示，不可逆過(guò)程（B ）用一條連續(xù)曲線表不。A可以/可以B可以/不可以C不可以/可以D不可以/不可以6對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，不可能發(fā)生的過(guò)程是（ A ）A氣體絕熱壓縮，溫度降低B氣體放熱，溫度升高C氣體絕熱膨脹，溫度降低D氣體吸熱，溫度升高7在T_S圖上，某嫡減小的理想氣體可逆過(guò)程線下的面積表示該過(guò)程中系統(tǒng)所 （C ）A吸收的熱量B對(duì)外做的功量C放出的熱量

4、 D消耗的外界功8提高循環(huán)熱效率的不正確的途徑是（ D ）A盡量提高高溫?zé)嵩礈囟菳盡量降低地問(wèn)熱源溫度C盡可能使實(shí)際的熱力循環(huán)接近理想卡諾循環(huán)D 盡量增大各種傳熱溫差9對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，可能發(fā)生的過(guò)程是（A ）A定溫放熱，壓強(qiáng)增大B定容吸熱，溫度不變C絕熱膨脹，溫度升高D定溫壓縮，氣體吸熱10下列說(shuō)法中（D ）不對(duì)。1公斤油在100c是具有很大的能量；空氣中的氧氣和氮?dú)饩哂胁煌臏囟群腕w積；實(shí)際氣體在壓力較低的時(shí)就可以當(dāng)作理想氣體；實(shí)際氣體在溫度較高時(shí)就可以當(dāng)做理想氣體。A BCD三、簡(jiǎn)答題。（本大題共2小題，每小題6分，共12分）B1 .若工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)可逆絕熱過(guò)程與不可逆

5、絕熱過(guò)程到達(dá)相同的終壓，兩過(guò)程終態(tài)嫡如何？答：從T-S圖上可以看出，從同一初態(tài)出發(fā)，達(dá)到相同的終壓（注意僅為 相同終壓，不是相同狀態(tài)）：1）對(duì)于可逆絕熱過(guò)程，嫡增為零，2）對(duì)于不可逆絕熱過(guò)程，嫡流為零，嫡產(chǎn)大于零，因此嫡要增大。由于工質(zhì)從同一個(gè)初態(tài)出發(fā)，因此不可逆絕熱過(guò)程終態(tài)的嫡要大于可逆絕熱過(guò)程終態(tài)的嫡。2.蒸氣壓縮制冷循環(huán)與空氣壓縮制冷循環(huán)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？為什么有些時(shí)候還要用空氣壓縮制冷循環(huán)？答：蒸汽壓縮制冷循環(huán)中吸、放熱過(guò)程是依靠工質(zhì)的相變潛熱，通常相變潛熱是比較大的，因此與空氣壓縮制冷循環(huán)相比，蒸汽壓縮制冷循環(huán)有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1）工質(zhì)單位質(zhì)量的制冷量大， 這就決定了在相同的制冷能力下，

6、蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的體積小于空氣壓縮制冷系統(tǒng)；2）由于工質(zhì)是相變傳熱（工質(zhì)側(cè)溫度在兩相區(qū)內(nèi)恒定），因此縮小了傳熱溫差，減小了溫差傳熱導(dǎo)致的不可逆性。但隨著回?zé)岷腿~輪式壓縮機(jī)和膨脹機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，空氣壓縮制冷循環(huán)再一次得到了人們的注意。對(duì)于采用回?zé)岷腿~輪機(jī)械的空氣壓縮制冷循環(huán)，工質(zhì)流量大大提高， 同時(shí)實(shí)際循環(huán)的制冷系數(shù)也有所提高。當(dāng)制冷溫度不是很低， 且對(duì)設(shè)備體積要求不高時(shí)，可以考慮采用空氣壓縮制冷循環(huán)。四、證明題：（本題13分）任意一個(gè)Maxwell關(guān)系可以導(dǎo)出其余的 Maxwell關(guān)系;答：對(duì)于簡(jiǎn)單可壓縮純物質(zhì)系統(tǒng)，證明如下：三二人若已知 v s二s v則利用循環(huán)關(guān)系式和倒數(shù)式有下面的結(jié)果I禽.

7、(1口.(l/SldT/V禽力一 I氏41.絕熱封閉的氣缸中貯有不可壓縮的液體 0.002 m3,通過(guò)活塞使液體的壓力從 0.2 MPa提高到 4 MPa (圖2-15)。試求：(1)外界對(duì)流體所作的功；計(jì)算題1 圖五、計(jì)算題(其中第1道15分，第2道20分，共35分)(2)液體熱力學(xué)能的變化；(3)液體燃的變化。解:(1)由于液體是不可壓縮的，所以外界對(duì)流體所作的功為零：W = 0(2)由閉口系能量方程：Q =AU + W因?yàn)榻^熱，Q = 0又不作功W = 0所以AU = 0即液體的熱力學(xué)內(nèi)能沒(méi)有變化。(3)雖然液體熱力學(xué)能未變，但是由于其壓力提高了，而容積不變，所以始增加了 (H = U

8、工(PV) =0 0.002(4 - 0.2) 106 = 7.6 kJ2.空氣從T1 = 300 K、p1 = 0.1 MPa壓縮到p2 = 0.6 MPa。試計(jì)算過(guò)程的膨脹功(壓縮 功)、技術(shù)功和熱量，設(shè)過(guò)程是 (1)定溫的、(2)定嫡的、(3)多變的(n=1.25)。按定 比熱容理想氣體計(jì)算，不考慮摩擦。解:依題意計(jì)算過(guò)程如下：(1)定溫過(guò)程計(jì)算P20.1=WtT =qT =RTln 2 =28.71 300 InP10.6=154.324kJ/kg(2)定嫡過(guò)程計(jì)算1k0 -1ko J0.2871 300I他RT1 1 -| 1 31.41 J絲產(chǎn) ,93-143.978kJ/kgWt

9、s =k0Ws =1.4 (143.930) = -201.513kJ /kg qs =0(3)多變過(guò)程計(jì)算=1.25 (相關(guān)處都換成n)1W =-1RT1 1 21 0.2871 300 1.25 -11.251產(chǎn),I。-148.477kJ / kgWt =k0W =1.25 (-148.477) =-185.596kJ/kgcv0 -CP0 /.q =)=cv0cp0-11.25 0.718 -1.005-X1.25 -1/b.6 7300 M 931.251.25-3001TJ1-55.595kJ / kg現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下:WqT-154.324-154.324-154.324S-143.138-201.5130n-148.477-185.596-55.595從以上結(jié)果可見(jiàn)，定溫壓縮耗功最小，因?yàn)樵诙貕嚎s過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量及 時(shí)散出去了，在相同壓力下比容較小，所以消耗的技術(shù)功較少；對(duì)定嫡壓縮來(lái)說(shuō)，于是絕熱的，壓縮產(chǎn)生的熱量散不出去,使得工質(zhì)的溫度升高,在相同壓力下比容較 大，所以消耗的技術(shù)功較多。在實(shí)際壓縮過(guò)程中，定溫壓縮做不到，而等嫡壓縮又耗功較多