工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)題(DOC)

1、工程熱力學(xué)試題（本科）一：判斷題沒有容積變化的過程，就一定不能對外作功。（）當(dāng)壓力超過臨界壓力，溫度低于臨界溫度時，HqO處于液態(tài)。（）容積比熱就是容積保持不變時的比熱。（）公式piV1/T=p2v2/T2不適合于理想氣體的不可逆過程。（）提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度可提高制冷系數(shù)。（）系統(tǒng)經(jīng)歷一可逆定溫過程，由于溫度沒有變化，故不能與外界交換熱量。（采用熱電循環(huán)的主要目的在于提高其熱效率。（）提高初壓和降低終壓，均可提高郎肯循環(huán)熱效率。（）飽和空氣的干球溫度。露點(diǎn)溫度，濕球溫度均相等。（）準(zhǔn)靜態(tài)過程不一定是可逆過程。（）不論過程可逆與否，傳熱量均可用JTds表示。（）使系統(tǒng)燔減小的過程可以實(shí)現(xiàn)

2、。（）13絕熱節(jié)流過程即是等恰過程。（）在冷卻塔中，能夠?qū)⑺疁亟档偷酱髿鉁囟纫韵?。（）采用熱電循環(huán)后，其循環(huán)熱效率提高。（）對于未飽和空氣，干球溫度三濕球溫度三露點(diǎn)溫度。（）閉口系統(tǒng)水蒸汽的定溫過程，水蒸汽的吸熱量等于膨脹功。（）系統(tǒng)吸熱溫度必然升高。（）可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。（）氣體的比熱可以從變化到的任何值。（）21流動功的大小僅于工質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，而于過程無關(guān)。（）臨界溫度以上，工質(zhì)始終處于氣態(tài)。（）工質(zhì)經(jīng)不可逆循環(huán)后fds=O.（）24.系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持不變，則一定是閉口系統(tǒng)。（）絕熱前后的恰相等，因此溫度一定相等。（）由于絕熱的原因，絕熱壓縮耗功較定溫壓縮少。（）氣體膨脹則壓力一定降

3、低，吸熱則溫度一定升高。（）流動工質(zhì)向絕熱真空剛性容器充氣，充氣終了時容器內(nèi)氣體的溫度大于充入氣體溫度。（）流動工質(zhì)向絕熱真空彈性容器充氣，充氣終了時容器內(nèi)氣體的溫度大于充入氣體溫度。（）容積效率的大小僅與余隙容積有關(guān)。（）漸縮噴管中，當(dāng)背壓小于臨界壓力時，氣流不能在管內(nèi)達(dá)到充分膨脹。（）定壓反應(yīng)熱效應(yīng)總是大于定容反應(yīng)熱效應(yīng)。（）熱能可以全部轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。（）系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)保持不變，則系統(tǒng)一定處于平衡狀態(tài)。均勻則一定平衡。反之平衡也一定均勻。只有當(dāng)比熱為定值時，理想氣體才存在c-c=ROPV剛形容器內(nèi)濕空氣保持溫度不變，若充入少量干空氣，則容器內(nèi)濕空氣的含濕量和相對濕度都減小。閉口系統(tǒng)進(jìn)行了一

4、個過程，如果燔增加了，則一定是從外界吸收了熱量。閉口絕熱系統(tǒng)的燔不可能減少。孤立系統(tǒng)的火腮能減小，不能增加。理想氣體可逆定溫過程，工質(zhì)的膨脹功等于技術(shù)功。二：選擇題Pvk二常數(shù)（k=c/c）適用于：PVA）一切絕熱過程。B）理想氣體絕熱過程。C）任何氣體可逆絕熱過程D）理想氣體可逆絕熱過程工質(zhì)的燔增加，意味著工質(zhì)的:A）QWO。B）Q20C）Q=0。D）Q不確定。Q=/H+m/C2/2+mg/z+w適用于：A）開口系統(tǒng)任何過程。B）穩(wěn)定流動過程。C）可逆穩(wěn)定流動過程。C）理想氣體穩(wěn)定流動過程。濕空氣處在一定溫度及壓力下，濕空氣的密度越大，貝IJ：A）含濕量越大。B）含濕量越小。C）含濕量多少不

5、一定。Q=/U+jPdV適用于：A）閉口系統(tǒng)任何過程。E）閉口系統(tǒng)理想氣體可逆過程。C）閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)可逆過程?；旌蠚怏w中容積較大的組分，其摩爾成分：A）較大。B）較小。C）不確定。已知空氣V=900升，壓力表讀數(shù)為3bar,溫度為70C則其質(zhì)量為：m=Pv/RT=（3X105X0.9）/（8314X40）（kg）,式中錯誤有：A）一處。B）兩處。C）三處。/s=cInT/T+Rln（v./v.）適用于：TOC o 1-5 h zv2/121A）理想氣體可逆過程。B）理想氣體任何過程。C）任何工質(zhì)任何過程。Au=cAT,Ah=cAT適用于：vmpmA）一切工質(zhì)的定壓過程。B）一切工質(zhì)的定容過

6、程。C）理想氣體任何過程。n=1-T/T適用于：t21A）理想氣體卡諾循環(huán)。B）任何工質(zhì)卡諾循環(huán)。0195C）理想氣體可逆熱機(jī)循環(huán)。系統(tǒng)的總儲存能為：A）U.B）U+PV.C）U+mc2/2+mgz.D）U+PV+mc2/2+mgz.一流體流，在一穩(wěn)流裝置內(nèi)經(jīng)歷一不可逆過程，加給裝置的功是5KJ,從裝置帶走的熱量是10KJ,該流體的燔變：A）為正。B）為負(fù)。C）可正可負(fù)Q=/U+W適用于：A）閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)任何過程。E）閉口系統(tǒng)理想氣體任何過程。E）閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)可逆過程。一熱機(jī)按某種循環(huán)工作，自溫度T=2000K的熱源吸熱1000KJ,向溫度為T2=300K的冷源放熱100KJ,則該熱機(jī)

7、為：A）可逆。B）不可逆。C）不可能。理想氣體經(jīng)歷一不可逆絕熱過程，該過程中工質(zhì)的技術(shù)功為：A）w=-fvdpB）w=u-u.C）w=h-h濕空氣壓力一定時，其水蒸汽的分壓力取決于：A）含濕量。B）相對濕度。C）干球溫度。判斷后，選出正確答案。A）無約束的自由膨脹為一可逆過程。E）混合過程是一不可逆過程。C）準(zhǔn)靜態(tài)過程就是可逆過程。r|二1-q/q適用于：t21A）理想氣體卡諾循環(huán)。B）任何工質(zhì)熱機(jī)循環(huán)。D）理想氣體可逆熱機(jī)循環(huán)。采用熱電循環(huán)的主要目的是：A）提高熱效率。B）降低單位功率燃料的消耗量。C）提高熱能利用系數(shù)。滯止壓力為4bar的亞音速氣流，流入lbar的環(huán)境中，為使其在噴管中充分

8、膨脹，宜采用：A）漸縮噴管。E）漸擴(kuò)噴管。C）縮放型噴管。有一漸縮型噴管和縮放型噴管。如漸縮型噴管出口截面積與縮放型噴管的喉部截面積相等，進(jìn)口滯止參數(shù)也相等，出口背壓PbPc，則這兩個噴管出口處：A）流速相等，流量不相等。B）流速，流量都相等。C）流量相等，流速不相等。三:填充題1.可逆過程膨脹功的計(jì)算式二,并將其表示在pv圖上。P,可逆過程技術(shù)功的計(jì)算式=t（6分）2.氧氣的平均定壓比熱cP800=Q.914kj/kg.k.cp195=0933Q/畑化則:C|195卩80v80（4分）在給出的水蒸汽h-s圖上，標(biāo)示下列水蒸汽狀態(tài)點(diǎn)。恰為h的未飽和水.1恰為h的飽和水.2恰為h,t的濕蒸汽.2

9、1壓力為p的飽和蒸汽.1汽液性質(zhì)相同的狀態(tài)點(diǎn).（5分）在給出的濕空氣h-d圖上，標(biāo)示出下列熱力過程。hi(1)A1：加熱過程.A-2:干燥冷卻過程.A3：絕熱加濕過程.A-4：等溫加濕過程.（4分）d在給出的TS圖及InP-h圖上示意性地畫出一般蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，并寫出制冷系數(shù)()，制冷劑流量(m),壓縮機(jī)功率(N)的表示式。(制冷量為Q)。10TalnpTOC o 1-5 h zShS=m=1N=（12分）在濕空氣的恰濕圖上表示出A點(diǎn)所對應(yīng)的露點(diǎn)溫度(t)濕球溫度(t),含deww濕量(d),并將A-B的絕熱加濕過程示意性地表示出來。h八h八（共5分）7-在水蒸汽的T-S圖，PV圖及h-S

10、圖上表示出朗肯蒸汽動力循環(huán)（不忽略泵功），并寫出其熱效率表示式。（共9分）8.寫出卡諾循環(huán)的熱效率口；逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)=;供熱系數(shù)=1c2c（共6分）9.理想氣體經(jīng)歷一不可逆絕熱過程，由初態(tài)1變化至終態(tài)2則有:s=u=;h=；W=;Wt二（共10分）如下圖所不，23為定容過程，13為定壓過程，12為絕熱過程試求：(1)在TS圖上表示相應(yīng)熱力過程。(2)判斷下列各量的大小：/h/h;/s/s1-22-31-32-31-32-3q1-3q；2-3w1-3W2-3定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷由四個可逆過程組成的循環(huán)，1-2為可逆絕熱過程；2-3為多變過程；3-4為可逆絕熱過程；4-1為定容過程。試求：填充

11、表內(nèi)所缺數(shù)據(jù)。將該循環(huán)表示在p-v圖及T-s圖上。判斷是熱機(jī)還是制冷機(jī)，并求出口七或。(共10分)過程QkjAUkjWKJ1-20470.72-3547.3164.23-404-1-209.60p下圖所示為一蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，試求：（1）將其表示在lgp-h圖上。（2）指出進(jìn)行各熱力過程相應(yīng)設(shè)備的名稱。（3）寫出制冷量，耗功量和制冷系數(shù)的計(jì)算式。兒lgpT15.穩(wěn)定流動能量方程為：；若用于氣輪機(jī)可簡化為：；若用于壓氣機(jī)可簡化為；若用于換熱器可簡化為：hS”（共6分）3.如下圖所示。p-v圖上OA,OB為理想氣體多變過程，在給出的下表中填寫上這2個過程中W,Q的“+”，“-號；并在p-v圖上表

12、示出OC過程。13.絕熱容器中間用隔板分開，兩側(cè)分別有l(wèi)kgN2和02，其P,T相同，若將隔板抽出，則混合前后的溫度和熵有T2T1，S2S1。（5分）O2N2過程TWQOA0B0C-+-14.如圖所示，已知工質(zhì)從狀態(tài)A沿路徑A-C-B變化到狀態(tài)B時，吸熱84kj，對外作功32kj。問（1）系統(tǒng)從A經(jīng)D到B，若對外作功10kj,則吸收熱量Qadb=。（2）系統(tǒng)從B經(jīng)任意過程返回A,若外界對系統(tǒng)作功20kj,則Qba=，其方向?yàn)?。?）設(shè)UA=0,UD=42kj，則Qad=，Qdb=。5.穩(wěn)定流動能量方程可寫成熱節(jié)流的簡化形式為，它應(yīng)用于絕，應(yīng)用于換熱器時可簡化為：（5分）6.某工廠鍋爐壓力表的讀

13、數(shù)為1.25Mpa，水泵吸入口真空表的讀數(shù)為90kpa。若大氣壓力B=101.325kpa,試求鍋爐及水泵入口處的絕對壓力（kpa）.四：計(jì)算題。某一剛性絕熱容器中有一隔板將容器分為容積相等的兩部分，每一部分的容積均為0.1H13.如容器一邊是溫度為40,壓力為4bar的空氣，另一邊是溫度為17C,壓力為3b肛的空氣。當(dāng)抽掉隔板后，兩部分空氣均勻混合達(dá)到平衡，求混合后空氣的溫度，壓力及混合過程中空氣燔的變化。（13分）下圖所示為一測量液體比熱（c）的裝置。該裝置為一絕熱剛性容器，測出輸入軸功W和液體溫升即可求得比熱c。為了估算該裝置的測量誤差，用lOmol苯S做實(shí)驗(yàn)。已知苯的摩爾比熱Mc=13

14、3.lj/mol.K,測得W=6256js的溫升/T二4K，試計(jì)算該裝置的測量誤差，并定性分析產(chǎn)生誤差的原因。兩質(zhì)量相等，比熱相同，溫度不同的物體A和B。A物體的溫度為1200K,B物體的溫度為600Ko利用A,B物體做為熱源和冷源，使可逆熱機(jī)在其間工作，直至A,B兩物體溫度相等時為止。試求：（1）平衡時的溫度T及兩物體總燔的變化。m（2）若兩物體直接進(jìn)行熱交換直到溫度相等，求平衡時的溫度并寫出其總燔變化的表示式。（共10分）下圖所示為一蒸汽加熱的熱水器。其中加熱蒸汽為p=2bar,x=0.9的濕蒸汽，11冷水溫度t=15C。若每小時需溫度t=60C的熱水m=600kg,試求：233（1）每小

15、時所需的蒸汽量（m）1（2）每小時所需的冷水量（m）2注：p=2bar時，h-504.7kj/kg,h-2706.9kj/kg（共13分）卡s叭十3,t如圖所示?？照{(diào)回水送入蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)，產(chǎn)生的濕蒸汽由容器上部引出,未蒸發(fā)的水由下部引出。進(jìn)口參數(shù)如圖中所示，試求：空調(diào)回水流量m二？Kg/min.(2)蒸汽流量m二？Kg/min13tCPkpahKj/kghKj/kg71.00229.422513.62151.7162.972528.26下圖所示為用于生產(chǎn)冷空氣的設(shè)計(jì)方案，熱/冷源及空氣參數(shù)如圖中所示。試求生產(chǎn)1kg冷空氣至少要加給裝置多少熱量Qhmax?？諝舛▔罕葻?cp=1.01kj/

16、kgCo(共8分)兩質(zhì)量相等，比熱相同，溫度不同的物體A和B。A物體的溫度為1200K,B物體的溫度為600Ko利用A,B物體做為熱源和冷源，使可逆熱機(jī)在其間工作，直至A,B兩物體溫度相等時為止。試求：平衡時的溫度T及兩物體總燔的變化。m若兩物體直接進(jìn)行熱交換直到溫度相等，求平衡時的溫度并寫出其總燔變化的表示式。(共10分)有一壓氣機(jī)將壓力為lbar,溫度為27C的10kg空氣壓縮到壓力為6bar,試按多變指數(shù)n=l.2的多變過程求出下列各值。(1)所需理論壓縮功。(2)壓縮過程中交換的熱量。(3)將上述功和熱量表示在p-V圖及T-S圖上。有兩個比熱為常數(shù)的同樣物體，初始溫度均為T,若有一臺制

17、冷機(jī)在這兩個物體I之間工作，直到其中一個物體的溫度降為T,若這兩個物體的壓力不變，也未發(fā)2生相變，試證所需功的極小值為：W=mc(T2/T+T-2T)(共10分)minpl12I在下圖所示的絕熱容器A,B中，裝有相同的理想氣體。已知：Ta，Pa，Va和V_,比熱容Cv可看作常量，比熱力學(xué)能與溫度的關(guān)系為u=cT。若管路，閥門均絕熱，求打開閥門后，A,E容器中氣體的終溫與終壓。B一水冷式的油冷卻器，已知油進(jìn)入冷卻器的溫度為88C,流量為43kg/min,流出冷卻器的溫度為38C；冷卻水進(jìn)入和離開冷卻器的溫度各為15C和26.5C,此冷卻器在絕熱的同時,可忽略動能的變化。油和水兩者的恰可用h=cA

18、t計(jì)算，c=4.19kj/kgCc=1.89kj/kgC,求冷卻水的質(zhì)量流量。開水房燒開水，用p=95kpa,X=0.9的蒸汽與t2=20C,p=95kpa的水混合。試問欲得2X103kg開水，需要多少蒸汽和水？一制冷裝置,進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)的氨為-15C的濕蒸汽,其干度X=0.15,出口為干飽和蒸汽。若冷藏室內(nèi)溫度為-10C,環(huán)境溫度為27C,試求每千克氨在蒸發(fā)器中的吸熱量;(2)冷藏室內(nèi)不等溫傳熱引起的能量損失。有一冷卻塔如圖所示，進(jìn)水流量mw=216t/h,進(jìn)口水溫為t=38C,被冷卻至t2=21C；進(jìn)入冷卻塔的空氣溫度為t3=20C,相對濕度(p=50%,并在t4=30C,(p4=100%時

19、排出冷卻塔。設(shè)大氣壓力為，試求：列出冷卻過程的質(zhì)量和能量守恒方程；求每小時需供給的干空氣量；求每小時水的蒸發(fā)量。為了檢查船舶制冷裝置是否漏氣，在充入制冷劑前，先進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)，即將氮?dú)獬淙朐撗b置中，然后關(guān)閉所有通大氣的閥門，使裝置相當(dāng)于一個密封的容器。充氣結(jié)束時，裝置內(nèi)氮?dú)獾谋韷毫镮Mpa,溫度為27CO24h后，環(huán)境溫度下降為17C(裝置中氮?dú)鉁囟纫蚕陆禐?7C),氮?dú)獾谋韷毫?34.5Kpa。設(shè)大氣壓力為O.IMpa,試問該裝置是否漏氣？濕空氣的溫度為30C,壓力為0.9807X105,相對濕度為70%,試求：含濕量；水蒸氣分壓力：濕空氣恰值；如果將其冷卻到10C,在這個過程中會析出多少

20、水分？放出多少熱量？將溫度t=20C,cp=60%的濕空氣200kg,加熱到溫度t=25C,然后送入干燥112器，空氣在干燥器中在于外界絕熱的情況下吸收物料中的水分，離開干燥器時相對濕度增至申3=90%。設(shè)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫锽=0.1013Mpao試求：濕空氣在加熱器中的吸熱量；濕空氣在干燥器中吸收的水分。用電爐加熱2kg空氣，使其溫度從20C定壓升高到90C,試求電爐提供的能量和加熱過程引起的作功能力的損失(不可逆損失或有效能損失)，并分別表示在T一S圖上?？諝獾亩▔罕葻酑p=1.004kj/kg.k,環(huán)境大氣溫度t=15C,設(shè)電爐保持1100K的溫度。(10分)某熱泵機(jī)組用R22作制冷劑。壓

21、縮機(jī)進(jìn)口為蒸發(fā)溫度下的干飽和蒸氣，出口為2.2Mpa,105C的過熱蒸氣冷凝器出口為飽和液體，蒸發(fā)溫度為-10C。當(dāng)夏季室外溫度為35C時給房間制冷，當(dāng)冬季室外溫度為0C時供暖，均要求室溫能維持20C。若室內(nèi)外溫差每1C時，通過墻壁等的傳熱量為1100kj/ho求：將該循環(huán)示意圖表示在lnp-h圖上；求制冷系數(shù)；室外溫度為35C時，制冷所需的制冷劑流量；供暖系數(shù)；室外溫度為0C時，供暖所需制冷劑流量。已知R22的物性參數(shù)如下：t=10時：飽和液h=188.7kj/kg,飽和氣h=398.7kj/kg；p=2.2Mpa時：飽和液h=270.5kj/kg,飽和氣h=414.1町/kg；p=2.2M

22、pa,t=105C時：h=485.7kj/kg某換熱器用蒸汽加熱流體。已知蒸汽進(jìn)入換熱器時h=2870kj/kg,流出換熱器時干度x=0.85,h=504.78kj/kg,h=2706.6町/kg,求：若加熱量為3600000kj/h,求所需供蒸汽量；若被加熱流體為水，卻水吸熱后溫度升高15C,求被加熱水流量；若環(huán)境溫度為15C,求該過程引起的燔增和作功能力損失。五、簡答題在P-V圖及T-S圖上畫出空氣的n=1.2的膨脹過程1-2和n=1.6的壓縮過程1-3,并確定過程1-2和1-3中功和熱量的正負(fù)號及初終態(tài)熱力學(xué)能的大小。若分別以某種服從p(v-b)=RT的氣體(其中b為物性常數(shù))和理想氣體

23、為工質(zhì)在兩個恒溫?zé)嵩春椭g進(jìn)行卡諾彳闇環(huán)，試比較哪個循環(huán)的熱效率大一些，為什么？下面的說法是否正確，為什么？“若從某一初態(tài)經(jīng)不可逆與可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài)，則不可逆途徑的S，必大于可逆途徑厶S”空氣在氣缸內(nèi)經(jīng)歷不可逆過程，內(nèi)能減少12kJ,對外作功10kJ,試分析空氣的燔變有哪幾種可能性？為什么？提高活塞式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)熱效率的熱力學(xué)措施有哪些？其熱力學(xué)依據(jù)是什么？活塞式內(nèi)燃機(jī)定壓加熱理想循環(huán)熱效率隨壓縮比石下降，增大還是減??？為什t么？壓縮空氣制冷循環(huán)的制冷系數(shù)百和制冷量與循環(huán)的壓比有什么關(guān)系？濕空氣的吸濕能力是否必定隨空氣溫度升高而升高？為什么？試舉例說明熱力學(xué)原理對生產(chǎn)活動和日常生活的指導(dǎo)作用。試問:狀態(tài)方程為p(v-b)=R