熱工基礎(chǔ)考試題

1、熱工基礎(chǔ)考試題一、 填空量：1、 按照熱力系與外界有無物質(zhì)的交換，可以把熱力系分為開口系和閉口系。2、 熱力系的劃分是以分析問題的需要及分析方法上的方便而定。3、 物質(zhì)的內(nèi)能包括內(nèi)動能及內(nèi)位能，內(nèi)動能與溫度有關(guān)，內(nèi)位能決定于它的體積。4、 焓是指流動工質(zhì)所具有的能量。5、 平衡狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)的區(qū)別是平衡狀態(tài)不受外界條件的影響 ，穩(wěn)定狀態(tài)要依靠外界的作用維持。6、 三種典型的不可逆過程是指氣體有摩擦的膨脹做功過程、自由膨脹過程、溫差傳熱過程。7、 熱量和功是過程量8、 熱能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換是通過工質(zhì)的膨脹和壓縮而實現(xiàn)的。9、理想氣體是忽略分子本身體積和分子間的相互作用力的氣態(tài)物質(zhì)。10、 理想

2、氣體的比熱分為質(zhì)量比熱、摩爾比熱、體積比熱。11、 卡諾循環(huán)由等溫吸熱過程、絕熱膨脹過程、等溫放熱過程、絕熱壓縮過程四個可逆過程組成12、 物質(zhì)的汽化過程有蒸發(fā)和沸騰兩種形式。13、 液汽兩相處于動態(tài)平衡的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。15、 在朗肯循環(huán)中進(jìn)汽參數(shù)及排汽參數(shù)均會影響熱效率。16、 某一可逆熱力過程所做的功可用它在P-V 圖上過程曲線下的面積來表示。17、 理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)。18、 絕熱過程是工質(zhì)在狀態(tài)變化過程中與外界沒有任何形式的熱量交換的過程。19、 熱量和功都是過程量。20、 水蒸汽的飽和溫度是飽和壓力的單值函數(shù)。21、 水蒸汽參數(shù)的參考點是以水的三相點時的飽和水狀態(tài)。2

3、9、 在換熱時冷熱流體平行流動且方向一致，稱為順流。30、 相對濕度是濕空氣中實際所含水蒸汽的質(zhì)量和同溫度下最大可能含水蒸汽的質(zhì)量的比值。二、 名詞解釋：1、 熱力學(xué)第二定律：不可能將熱由低溫物體向溫度較高的地方供溫物體傳遞，而不留下其它任何變化5、 熱力學(xué)第一定律：熱可以變?yōu)楣?，功也可變?yōu)闊?，一定量的熱消失時，必產(chǎn)生數(shù)量相當(dāng)?shù)墓Γ囊欢康墓r也必出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的熱。6、 露點溫度：飽和濕空氣中水蒸汽分壓力所對應(yīng)的飽和溫度稱為露點 .。7、理想氣體是忽略分子本身的體積和分子間的相互作用力的氣態(tài)物質(zhì)。8、單位數(shù)量的物質(zhì)溫度變化1 度時所吸收或放出的熱量叫做比熱。9、 相對濕度：濕空氣中實際所含

4、水蒸汽的質(zhì)量和同溫度下最大可能含水蒸汽的質(zhì)量的比值三、 簡答題：3、 穩(wěn)定流動的主要特征。熱力系與外界進(jìn)行功和熱量的交換及熱力系本身的能量均不 隨時間變化 B 單位時間內(nèi)通過熱力糸骨各個截面的質(zhì)量不隨時間變化。4、 物理現(xiàn)象相似的三個條件。A、 只有同類現(xiàn)象才能實現(xiàn)相似。 B、 幾何相似是物理現(xiàn)象的先決條件。 C、 物理 現(xiàn)象相似，則它們在空間中相對的點和一相對應(yīng)的瞬間、所有用來說明現(xiàn)象性 質(zhì)的同類物理量之間要互成比例，即同類物理量之間相似。5、 影響膜狀凝結(jié)換熱的因素A、蒸汽速度和方向的影響B(tài) 蒸汽中不凝氣體含量的影響。C 表面粗糙度的影響。D 管子排列的影響6、 敘述進(jìn)排汽參數(shù)如何影響熱效

5、率A、 進(jìn)汽壓力提高會使平均吸熱溫度升高，從而提高熱效率。 B、 進(jìn)汽溫度提高會使平均吸熱溫度升高，從而提高熱效率。 C、 排汽壓力的影響，降低排汽壓力，使平均放熱溫度降低，從而提高熱效率。7、 熱泵、制冷機(jī)的區(qū)別和相同點是什么？答：它們都是逆向循環(huán)工作的，工作過程都是消耗機(jī)械能從溫度較低的物體中抽出熱量，排向溫度較高的物體，使其溫度下降，以達(dá)到制冷的目的。但不同點是，在對這個逆向循環(huán)的熱泵其目的是從溫度較低的物體中抽出熱量向溫度較高的地方供熱， 而制冷機(jī)來說其目的是從溫度較低的物體中抽出熱量以制冷。8、 熱力學(xué)第二定律的兩種表述方法：不可能將熱由低溫物體向溫度高溫物體傳遞，而不留下其它變化

6、B、可能從單一熱源取熱取熱，并使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，而不留下其它變化。它們都是等效的?、 影響對流換熱的因素有那些？A、 流體的運動動力B 流體有無相變C 流體流動的狀態(tài) D 流體的物理性質(zhì)E 換熱面的形狀、大小和位置10、 由卡諾循環(huán)熱效率計算公式可知什么結(jié)論？卡諾循環(huán)熱效率只決定于高溫?zé)嵩吹臏囟群偷蜏責(zé)嵩吹臏囟取?B 提高高溫?zé)嵩吹臏囟群?降低低溫?zé)嵩吹臏囟染商岣邿嵝省?C 工質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃坎豢赡苋哭D(zhuǎn)換為功D 單一熱源進(jìn)行循環(huán)做功的熱機(jī)是不存在的四、計算題：1、 有1000 公斤溫度為0 攝氏度的冰，在溫度為27 攝氏度的大氣環(huán)境中融化成0 攝氏度 的水，這時熱量的做功能力是完

7、全損失了，現(xiàn)在如果在大氣與冰塊間放入一個可逆機(jī)，求 冰塊完全融化時可逆機(jī)做出的功。解： 因大氣可視為熱容無限大，冰塊融化時溫度不變，熱機(jī)是可逆機(jī)，所以熱機(jī)循環(huán)熱效率等于卡諾循環(huán)熱效率1000冰塊完全融化公斤溫度為0攝氏度的0攝氏度 的 水 吸 熱 是 80*1000=80000KJ ， T2=273+0=273 T1=27+273=300 所 以 =1-Q2/Q1=1-T2/T1 ， 所 以 Q2/Q1=T2/T1 ，Q1=80000*(300/273)=87912KJ2、可逆熱機(jī)中工質(zhì)從 T1=1000K ，向 T2=200K 的冷源放熱， 循環(huán)中工質(zhì)從熱源吸取熱量 1000kj ，試求 A

8、、熱源、冷源各自的熵變化量。B、熱源、冷源和工質(zhì)組成的孤立系的熵變化量。解： 因熱機(jī)是可逆機(jī)，T1=1000K ，T2=200K冷源、熱源溫度不變，所以熱機(jī)循環(huán)熱效率等于卡諾循環(huán)熱效率所以 =1-Q2/Q1= 1-T2/T1，Q2/Q1=T2/T1 Q2=200 kj根據(jù)公式Q=T* S 因 為熱源放熱所以Q1=-1000 kj所以熱源S1=Q1/T1=-1 kj，冷源吸熱量Q2為正，根據(jù)公式Q=T* S，冷源熵增 S2 =Q2/T2=1 kj ， 經(jīng)過一個循環(huán)后工質(zhì)回復(fù)到初始狀態(tài)， 熵增為零。 熱 源、冷源和工質(zhì)組成的孤立系的熵變化量S= S1+ S2+S 工質(zhì) =-1+1+0=0 。3、

9、設(shè)有一卡諾熱機(jī)工作于500 度和 30 度的兩個熱源間，該卡諾機(jī)每一分鐘從高溫?zé)嵩次盏臒崃?100KJ，求： A、 卡諾機(jī)的熱效率。 B 卡諾機(jī)每一分鐘所做的功C 卡諾機(jī)每一 分鐘向低溫?zé)嵩磁懦龅臒崃?。D 卡諾機(jī)的功率。解：因為是卡諾循環(huán)， T1=273+500=773 T2=30+273=303 所以 = 1-T2/T1=1- 303/773=60.8% w=q1* =100*60.8%=60.8kj q2= q1-w=100-60.8=39.2 kj 卡 諾 機(jī) 的 功 率 = w/ =39.2/60=650w4、 國產(chǎn) 12.5 萬千瓦機(jī)組的鍋爐出力為qm=400t/h，出口蒸汽焓 h

10、2=3524kj/kg ，鍋爐進(jìn)口 給水焓 h1=1003kj/kg, 鍋爐效率 鍋爐=92.8% ，標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量 q 煤 =29270 kj/kg ，求每小時耗標(biāo)煤量 B 為多少。 解： q=h2-h1=3524- 1003=2521(kj/kg) 鍋爐 = 工質(zhì)吸收的熱量 /煤燃燒時發(fā)出的總熱量 =9 qm * q/ q 煤 * 鍋爐=400*1000*2521/29270*0.928 =37.13(t/h)5、已知新蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)時的焓h1=3230kj/kg ，流速 c1=50m/s，乏汽流出汽輪機(jī)的焓h2=2300kj/kg ， c2=120m/s。散熱損失和進(jìn)出口高度差可忽略不計

11、，蒸汽流量為qm=600t/h ， 求該汽輪機(jī)發(fā)出的功率為多少。解： 每千克蒸汽在汽輪機(jī)做的功 wt=h1-h2-(c22-c12)/2=3230-2300-(1202-502)/2/1000=924.05kj/kg 蒸汽每小時在汽輪機(jī)中做功為Wt= qm*wt=600*1000*924.05=5.54*108kj/h汽輪機(jī)的功率為P=5.54*108/3600=1.54* 105kw6、 體積為 0.5 立方米的容器內(nèi)裝有 2 公斤的氧氣和 5 公斤的氫氣，溫度是 27 度，求 A 各組成氣體的分體積 B 混合氣體的分子量。 解： 2 公斤的氧氣的千摩爾數(shù) n 氧 =2/32=1/16 5 公斤的氫氣的千摩爾數(shù) n 氫 =5/2=2.5 n 總 =1/16+2.5=41/16，所以平均分子量是 m 總 / n 總=7*16/41=2.73 v 氧 =v 總 * n 氧/(n 氫+n 氧)=0.5*1/16/(41/16)=.1/82 v 氫=v 總- v 氧 =40/82=0.488 立方米 上次修改時間：20