工程熱力最全匯總重點復(fù)習(xí)資料含各種期末試卷及答案

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)一．是非題1．兩種濕空氣的相對濕度相等，則吸收水蒸汽的能力也相等。（）2．閉口系統(tǒng)進行一放熱過程，其熵一定減少（）3．容器中氣體的壓力不變，則壓力表的讀數(shù)也絕對不會改變。（）4．理想氣體在絕熱容器中作自由膨脹，則氣體溫度與壓力的表達式為（）5．對所研究的各種熱力現(xiàn)象都可以按閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)進行分析，其結(jié)果與所取系統(tǒng)的形式無關(guān)。（）6．工質(zhì)在相同的初、終態(tài)之間進行可逆與不可逆過程，則工質(zhì)熵的變化是一樣的。（）7．對于過熱水蒸氣，干度（）8．對于漸縮噴管，若氣流的初參數(shù)一定，那么隨著背壓的降低，流量將增大，但最多增大到臨界流量。（）9．膨脹功、流動功和技術(shù)功都是與過程的路徑有關(guān)的過程量（）10．已知露點溫度、含濕量即能確定濕空氣的狀態(tài)。（）二．選擇題（10分）1．如果熱機從熱源吸熱100kJ，對外作功100kJ，則（）。（A）違反熱力學(xué)第一定律；（B）違反熱力學(xué)第二定律；（C）不違反第一、第二定律；（D）A和B。2．壓力為10bar的氣體通過漸縮噴管流入1bar的環(huán)境中，現(xiàn)將噴管尾部截去一小段，其流速、流量變化為（）。A流速減小，流量不變（B）流速不變，流量增加C流速不變，流量不變（D）流速減小，流量增大3．系統(tǒng)在可逆過程中與外界傳遞的熱量，其數(shù)值大小取決于（）。（A）系統(tǒng)的初、終態(tài)；（B）系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程；（C）（A）和（B）；（D）系統(tǒng)的熵變。4．不斷對密閉剛性容器中的汽水混合物加熱之后，其結(jié)果只能是（）。（A）全部水變成水蒸汽（B）部分水變成水蒸汽（C）部分或全部水變成水蒸汽（D）不能確定5．（）過程是可逆過程。（A）.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的（B）.沒有摩擦的（C）.沒有摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程（D）.沒有溫差的三．填空題（10分）1．理想氣體多變過程中，工質(zhì)放熱壓縮升溫的多變指數(shù)的范圍_________2．蒸汽的干度定義為_________。3．水蒸汽的汽化潛熱在低溫時較__________，在高溫時較__________，在臨界溫度為__________。4．理想氣體的多變比熱公式為_________5．采用Z級冷卻的壓氣機，其最佳壓力比公式為_________四、名詞解釋（每題2分，共8分）1．卡諾定理：2．．理想氣體3．水蒸氣的汽化潛熱5．含濕量五簡答題（8分）1.證明絕熱過程方程式2.已知房間內(nèi)濕空氣的、溫度，試用H—d圖定性的確定濕空氣狀態(tài)。六．計算題（共54分）1．質(zhì)量為2kg的某理想氣體，在可逆多變過程中，壓力從0.5MPa降至0.1MPa，溫度從162℃降至27℃，作出膨脹功267kJ，從外界吸收熱量66.8kJ。試求該理想氣體的定值比熱容和[kJ/(kg·K)]，并將此多變過程表示在圖和圖上（圖上先畫出4個基本熱力過程線）。（14分）2．某蒸汽動力循環(huán)。汽輪機進口蒸汽參數(shù)為p1=13.5bar，t1=370℃,汽輪機出口蒸汽參數(shù)為p2=0.08bar的干飽和蒸汽，設(shè)環(huán)境溫度t0=20℃,試求：汽輪機的實際功量、理想功量、相對內(nèi)效率（15分）3．壓氣機產(chǎn)生壓力為6bar，流量為20kg/s的壓縮空氣，已知壓氣機進口狀態(tài)=1bar，=20℃，如為不可逆絕熱壓縮，實際消耗功是理論軸功的1.15倍，求壓氣機出口溫度及實際消耗功率P。（已知：空氣=1.004kJ/(kgK)，氣體常數(shù)R=0.287kJ/(kgK)）。（15分）4．一卡諾循環(huán)，已知兩熱源的溫度t1=527℃、T2=27℃,循環(huán)吸熱量Q1=2500KJ，試求：（A）循環(huán)的作功量。（B）排放給冷源的熱量及冷源熵的增加。(10分)一．是非題（10分）1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、√9、×10、×二．選擇題（10分）1、B2、A3、A4、A5、C三．填空題（10分）1、大于0，小于;2、濕蒸汽中含干蒸汽的質(zhì)量/濕蒸汽的總質(zhì)量3、小，大，04、5、βi=（PZ+1/P1）1/Z四、名詞解釋（每題2分，共8分）卡諾定理：1．所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與采用哪種工質(zhì)無關(guān)。2．在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。理想氣體：氣體分子本身所具有的體積與其所活動的空間相比非常小，分子本身的體積可以忽略，而分子間平均距離很大，分子間相互吸引力小到可以忽略不計時，這種狀態(tài)的氣體便基本符合理想氣體模型。水蒸氣的汽化潛熱：將1kg飽和液體轉(zhuǎn)變成同溫度的干飽和蒸汽所需的熱量。相對濕度：濕空氣的絕對濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對濕度的比值，稱為相對濕度。五簡答題（8分）1、證明：據(jù)能量方程：由于，代入上式得即或整理得出上式即為絕熱過程方程式。2、答：在h—d圖上，沿溫度值為的溫度線，與相對濕度線交于一點a，從a點沿等焓線與溫度值為的溫度線交于一點b，b點幾位室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)。如右圖所示。六．計算題（共54分）1、=1.2437kJ/（kg?K）和=0.9567kJ/（kg?K）2、背壓為0.275MPa，出口流速12526.3kg/s3、實際功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相對內(nèi)效率0.6614、功量：1562.5kJ,排放給冷源的熱量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K一．是非題（10分）1．系統(tǒng)的平衡狀態(tài)是指系統(tǒng)在無外界影響的條件下，不考慮外力場作用，宏觀熱力性質(zhì)不隨時間而變化的狀態(tài)。（）2．不管過程是否可逆，開口絕熱穩(wěn)流系統(tǒng)的技術(shù)功總是等于初、終態(tài)的焓差。（）3．工質(zhì)經(jīng)歷一可逆循環(huán)，其∮ds=0，而工質(zhì)經(jīng)歷一不可逆循環(huán)，其∮ds＞0。（）4．理想氣體在絕熱容器中作自由膨脹，則氣體溫度與壓力的表達式為（）5．對一漸放型噴管，當(dāng)進口流速為超音速時，可做擴壓管使用。（）6．對于過熱水蒸氣，干度（）7．在研究熱力系統(tǒng)能量平衡時，存在下列關(guān)系式：=恒量，△Ssys+△Ssur=恒量。（）8．對于漸縮噴管，若氣流的初參數(shù)一定，那么隨著背壓的降低，流量將增大，但最多增大到臨界流量。（）9．膨脹功、流動功和技術(shù)功都是與過程路徑有關(guān)的過程量（）10．在管道內(nèi)定熵流動過程中，各點的滯止參數(shù)都相同。（）二．選擇題（10分）1．濕蒸汽經(jīng)定溫膨脹過程后其內(nèi)能變化_________（A）△U=0（B）△U＞0（C）△U＜0（D）△U＜0或△U＞02．壓氣機壓縮氣體所耗理論軸功為_________（A）（B）（C）＋p1v1－p2v3．多級（共Z級）壓氣機壓力比的分配原則應(yīng)是_________（A）βi=（PZ+1+P1）/Z（B）βi=（PZ+1/P1）1/Z（C）βi=PZ+1/P1（D）βi=（PZ+1/P1）/Z4．工質(zhì)熵減少的過程_________（A）不能進行（B）可以進行（C）必須伴隨自發(fā)過程才能進行5．閉口系統(tǒng)功的計算式W=U1－U2_________適用于可逆與不可逆的絕熱過程。只適用于絕熱自由膨脹過程。只適用于理想氣體的絕熱過程。只適用于可逆絕熱過程。三．填空題（10分）1．理想氣體多變指數(shù)n=1，系統(tǒng)與外界傳熱量q=_________；多變指數(shù)n=±∞，系統(tǒng)與外界傳熱量q=_________。2．卡諾循環(huán)包括兩個_________過程和兩個_________過程3．水蒸汽的汽化潛熱在低溫時較__________，在高溫時較__________，在臨界溫度為__________。4．在T—S圖上，定壓線的斜率是_________；定容線的斜率是_________5．理想氣體音速的計算式：_________，馬赫數(shù)的定義式為：_________四、名詞解釋（每題2分，共8分）1．孤立系統(tǒng)2．焓3．熱力學(xué)第二定律及數(shù)學(xué)表達式5．相對濕度五簡答題（8分）1.閉口系統(tǒng)從溫度為300K的熱源中取熱500kJ，系統(tǒng)熵增加20kJ／K，問這一過程能否實現(xiàn)，為什么2.已知房間內(nèi)濕空氣的、溫度，試用H—d圖定性的確定濕空氣狀態(tài)。六．計算題（共54分）1．空氣的初態(tài)為p1=150kPa，t1=27℃，今壓縮2kg空氣，使其容積為原來的。若分別進行可逆定溫壓縮和可逆絕熱壓縮，求這兩種情況下的終態(tài)參數(shù)，過程熱量、功量以及內(nèi)能的變化，并畫出p-v圖，比較兩種壓縮過程功量的大小。（空氣：=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）2．某熱機在T1=1800K和T2=450K的熱源間進行卡諾循環(huán)，若工質(zhì)從熱源吸熱1000KJ，試計算：（A）循環(huán)的最大功？（B）如果工質(zhì)在吸熱過程中與高溫?zé)嵩吹臏夭顬?00K，在過程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?0K，則該熱量中能轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗌俟?？熱效率是多少？（C）如果循環(huán)過程中，不僅存在傳熱溫差，并由于摩擦使循環(huán)功減小10KJ，則熱機的熱效率是多少？（14分）3．已知氣體燃燒產(chǎn)物的cp=1.089kJ/kg·K和k=1.36，并以流量m=45kg/s流經(jīng)一噴管，進口p1=1bar、T1=1100K、c1=1800m/s。噴管出口氣體的壓力p2=0.343bar，噴管的流量系數(shù)cd=0.96；噴管效率為=0.88。求合適的喉部截面積、噴管出口的截面積和出口溫度。（空氣：=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）一．是非題（10分）1、√2、√3、×4、×5、√6、×7、×8、√9、×10、√二．選擇題（10分）1、B2、C3、B4、B5、A三．填空題（10分）1、功W;內(nèi)能U2、定溫變化過程，定熵變化3、小，大，04、對數(shù)曲線，對數(shù)曲線5、，四、名詞解釋（每題2分，共8分）孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換的系統(tǒng)。焓：為簡化計算，將流動工質(zhì)傳遞的總能量中，取決于工質(zhì)的熱力狀態(tài)的那部分能量，寫在一起，引入一新的物理量，稱為焓。熱力學(xué)第二定律：克勞修斯(Clausius)說法：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。開爾文一浦朗克(Kelvin—Plank)說法：不可能制造只從一個熱源取熱使之完全變成機械能而不引起其他變化的循環(huán)發(fā)動機。相對濕度：濕空氣的絕對濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對濕度的比值，稱為相對濕度。五簡答題（8分）1、答：能實現(xiàn)對于可逆過程的熵有：，則系統(tǒng)從熱源取熱時的可能達到的最小熵增為：，，因此該過程是可以實現(xiàn)的。2、答：在h—d圖上，沿溫度值為的溫度線，與相對濕度線交于一點a，從a點沿等焓線與溫度值為的溫度線交于一點b，b點幾位室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)。如右圖所示。六．計算題（共54分）1．解：1、定溫壓縮過程時：據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：可知初狀態(tài)下體積：據(jù)：，定溫過程，即，且，因此有即定溫壓縮終態(tài)參數(shù)為：，，等溫過程，內(nèi)能變化為零，即：壓縮功：據(jù)熱力學(xué)第一定律：該過程放出熱量：2、可逆絕熱壓縮過程：同樣可知：據(jù)絕熱過程方程式：據(jù)：，可知：即可逆絕熱壓縮終態(tài)參數(shù)為：，，因為該過程為可逆絕熱壓縮，因此：kJ內(nèi)能變化為：過程的壓縮功為：2．解：（A）按照卡諾循環(huán)時，熱效率為：能夠達到的最大的功為：（B）工質(zhì)在吸熱過程中與高溫?zé)嵩吹臏夭顬?00K，在過程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?0K的情況下：轉(zhuǎn)變的功為：答案：喉部截面積m2，噴管出口的截面積m2，出口截面處氣體的溫度為828.67K2012工程熱力學(xué)Ⅰ考題（A）一、簡答題（共30分）圖11、圖1中循環(huán)1-2-3-a-1和循環(huán)1-b-3-4-1都是不可逆循環(huán)。有人判斷循環(huán)1-2-3-a-1的熱效率高于循環(huán)1-b-3-4-1的熱效率，你是否同意他的說法，為什么？（10分）圖12、有一種熱機，以水蒸氣為工質(zhì)，循環(huán)的高溫?zé)嵩礈囟葹?200K，低溫?zé)嵩礈囟葹?00K，循環(huán)的熱效率?，F(xiàn)將循環(huán)工質(zhì)改成理想氣體，則循環(huán)的熱效率與原循環(huán)熱效率比較將發(fā)生什么樣的變化？為什么？（10分）3、“水蒸氣的朗肯循環(huán)中乏汽在冷凝器中凝結(jié)釋放出大量熱量，有人提出將汽輪機排出的乏汽直接送回鍋爐可提高水蒸氣循環(huán)的熱效率。”請據(jù)熱力學(xué)基本定律出發(fā)評估這種觀點。（10分）二、計算題（共70分）1、一種切割工具利用從噴嘴射出的高速水流切割材料，供水壓力為200kPa、溫度20℃，噴嘴內(nèi)徑為0.002m時，射出水流溫度20℃，壓力100kPa，流速1000m/s，已知在200kPa、20℃時，，假定可近似認為水的比體積不變，求水泵功率。（10分）2、某太陽能供暖的房屋用5×8×0.3m的大塊混凝土板作為蓄熱材料，該混凝土的密度為2300kg/m3，比熱容0.65kJ/(kg·K)。若混凝土板在晚上從23℃冷卻到18℃（室內(nèi)溫度），圖2求此過程的熵產(chǎn)。（10分）圖23、某活塞式內(nèi)燃機定容加熱理想循環(huán)（圖2循環(huán)1-2-3-4-1），壓縮比ε=10，壓縮沖程的起點狀態(tài)是t1=35℃、p1=100kPa。加熱過程中氣體吸熱650kJ/kg。假定比熱容為定值，且cp=1.004kJ/（kg·K），κ=1.4，求：（1）循環(huán)中各點的溫度、壓力和循環(huán)熱效率；（2）若循環(huán)壓縮過程和膨脹過程均不可逆，兩過程的熵產(chǎn)分別為0.1kJ/(kg·K)和0.12kJ/(kg·K)，求工質(zhì)經(jīng)循環(huán)后的熵變；（3）若膨脹過程持續(xù)到5（p5=p1），畫出循環(huán)T-s圖，并分析循環(huán)熱效率提高還是下降。（10+5+5分）4、空氣在軸流壓縮機中被絕熱壓縮，壓力比為4.2，初終態(tài)溫度分別為30℃和227℃。若空氣作理想氣體，比熱容取定值,氣體常數(shù)=287；=1005。試計算（1）壓氣機的絕熱效率；（2）壓縮過程的熵變和作功能力損失（t0=20℃）（10+5分）。5、利用水蒸氣取暖，進入散熱器的濕飽和水蒸氣溫度為100℃，，流出時為飽和水，散熱器內(nèi)近似壓力不變。若為維持室內(nèi)溫度恒定為20℃需供熱72000kJ/h。求：（1）水蒸氣的流量()；（2）以散熱器為系統(tǒng)，求過程的熵變、熵流、熵產(chǎn)及損失，環(huán)境大氣溫度為0℃（7+8分）。飽和水和飽和水蒸氣表摘錄00.015152535701001100.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.0.0.0.0.0.0.0.0.0.129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.82142012工程熱力學(xué)Ⅰ考題（B）一、簡答題（共30分）圖11、圖1中循環(huán)1-2-3-a-1和循環(huán)1-b-3-4-1都是不可逆循環(huán)。有人判斷循環(huán)1-2-3-a-1的熱效率等于循環(huán)1-b-3-4-1的熱效率，你是否同意他的說法，為什么？（10分）圖12、有一種熱機，以空氣為工質(zhì)，循環(huán)的高溫?zé)嵩礈囟葹?000K，低溫?zé)嵩礈囟葹?00K，循環(huán)的熱效率。現(xiàn)將循環(huán)工質(zhì)改成含大量惰性氣體的混合氣體，則循環(huán)的熱效率與原循環(huán)熱效率比較將發(fā)生什么樣的變化？為什么？（10分）3、“水蒸氣的朗肯循環(huán)中乏汽在冷凝器中凝結(jié)釋放出大量熱量，有人提出改善蒸汽動力循環(huán)經(jīng)濟性的主攻方向是減少乏汽在冷凝器中放熱量?！闭垞?jù)熱力學(xué)基本定律出發(fā)評估這種觀點。（10分）二、計算題（共70分）1、一種切割工具利用從噴嘴射出的高速水流切割材料，供水壓力為150kPa、溫度20℃，噴嘴內(nèi)徑為0.002m時，射出水流溫度20℃，壓力97kPa，流速1000m/s，已知在150kPa、20℃時，，假定可近似認為水的比體積不變，求水泵功率。（10分）2、某太陽能供暖的房屋用4×10×0.3m的大塊混凝土板作為蓄熱材料，該混凝土的密度為2300kg/m3，比熱容0.65kJ/(kg·K)。若混凝土板在晚上從25℃冷卻到17℃（室內(nèi)溫度），圖2求此過程的熵產(chǎn)。（10分）圖23、某活塞式內(nèi)燃機定容加熱理想循環(huán)（圖2循環(huán)1-2-3-4-1），壓縮比ε=8，壓縮沖程的起點狀態(tài)是t1=55℃、p1=100kPa。加熱過程中氣體吸熱600kJ/kg。假定比熱容為定值，且cp=1.004kJ/（kg·K），κ=1.4，求：（1）循環(huán)中各點的溫度、壓力和循環(huán)熱效率；（2）若循環(huán)壓縮過程和膨脹過程均不可逆，兩過程的熵產(chǎn)分別為0.1kJ/(kg·K)和0.12kJ/(kg·K)，求工質(zhì)經(jīng)循環(huán)后的熵變；（3）若膨脹過程持續(xù)到5（p5=p1），畫出循環(huán)T-s圖，并分析循環(huán)熱效率提高還是下降。（10+5+5分）4、空氣在軸流壓縮機中被絕熱壓縮，壓力比為5.2，初終態(tài)溫度分別為27℃和230℃。若空氣作理想氣體，比熱容取定值,氣體常數(shù)=287；=1005。試計算（1）壓氣機的絕熱效率；（2）壓縮過程的熵變和作功能力損失（t0=20℃）（10+5分）。5、利用水蒸氣取暖，進入散熱器的濕飽和水蒸氣溫度為100℃，，流出時為飽和水，散熱器內(nèi)近似壓力不變。若為維持室內(nèi)溫度恒定為20℃需供熱kJ/h。求：（1）水蒸氣的流量()；（2）以散熱器為系統(tǒng)，求過程的熵變、熵流、熵產(chǎn)及損失，環(huán)境大氣溫度為5℃（7+8分）。飽和水和飽和水蒸氣表摘錄00.015152535701001100.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.0.0.0.0.0.0.0.0.0.129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.82142012工程熱力學(xué)Ⅰ考題(A)參考題解一、簡答題（共30分）圖11、圖1中循環(huán)1-2-3-a-1和循環(huán)1-b-3-4-1都是不可逆循環(huán)。有人判斷循環(huán)1-2-3-a-1的熱效率高于循環(huán)1-b-3-4-1的熱效率，你是否同意他的說法，為什么？（5分）圖1答題要點：無法判斷。因過程3-a-1和1-b-3均為不可逆，所以無法比較兩個循環(huán)各自的q1和q2。2、有一種熱機，以水蒸氣為工質(zhì)，循環(huán)的高溫?zé)嵩礈囟葹?200K，低溫?zé)嵩礈囟葹?00K，循環(huán)的熱效率?，F(xiàn)將循環(huán)工質(zhì)改成理想氣體，則循環(huán)的熱效率與原循環(huán)熱效率比較將發(fā)生什么樣的變化？為什么？（5分）答題要點：，據(jù)卡諾定理相同高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g可逆循環(huán)熱效率相同，與采用的工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。3、“水蒸氣的朗肯循環(huán)中乏汽在冷凝器中凝結(jié)釋放出大量熱量，有人提出將汽輪機排出的乏汽直接送回鍋爐可提高水蒸氣循環(huán)的熱效率。”請據(jù)熱力學(xué)基本定律出發(fā)評估這種觀點。（10分）答題要點：將汽輪機排出的乏汽直接送回鍋爐在熱力學(xué)理論上沒有向冷源放熱，只從熱源吸熱而將其轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臒釞C違反熱力學(xué)第二定律；從工程上看，乏汽壓力遠低于鍋爐壓力而壓縮乏汽不僅壓縮設(shè)備耗功巨大而且生產(chǎn)困難，無法實現(xiàn)。二、計算題（共70分）1、一種切割工具利用從噴嘴射出的高速水流切割材料，供水壓力為200kPa、溫度20℃，噴嘴內(nèi)徑為0.002m時，射出水流溫度20℃，壓力100kPa，流速1000m/s，已知在200kPa、20℃時，，假定可近似認為水的比體積不變，求水泵功率。（10分）解能量方程據(jù)題意，，所以2、某太陽能供暖的房屋用5×8×0.3m的大塊混凝土板作為蓄熱材料，該混凝土的密度為2300kg/m3，比熱容0.65kJ/(kg·K)。若混凝土板在晚上從23℃冷卻到18℃（室內(nèi)溫度），求此過程的熵產(chǎn)。（10分）解混凝土板的質(zhì)量混凝土板的釋熱量混凝土的熵變環(huán)境介質(zhì)的熵變3、某活塞式內(nèi)燃機定容加熱理想循環(huán)（圖2循環(huán)1-2-3-4-1），壓縮比ε=10，壓縮沖程的起點狀態(tài)是t1=35℃、p1=100kPa。加熱過程中氣體吸熱650kJ/kg。假定比熱容為定值，且cp=1.004kJ/（kg·K），κ=1.4，求：（1）循環(huán)中各點的溫度、壓力和循環(huán)熱效率；（2）若循環(huán)壓縮過程和膨脹過程均不可逆，兩過程的熵產(chǎn)分別為0.1kJ/(kg·K)和0.12kJ/(kg·K)，求圖2工質(zhì)經(jīng)循環(huán)后的熵變；（3）若膨脹過程持續(xù)到5（p5=p1），畫出循環(huán)T-s圖，并分析循環(huán)熱效率提高還是下降。（10+5+5分）圖2解（1）各點的溫度和壓力循環(huán)熱效率或 （2）據(jù)熵的特性——狀態(tài)參數(shù)，循環(huán)后恢復(fù)原值Δs=0。（3）循環(huán)T-s圖如右，由于循環(huán)吸熱量不變，放熱量減少，故循環(huán)熱效率提高。4、空氣在軸流壓縮機中被絕熱壓縮，壓力比為4.2，初終態(tài)溫度分別為30℃和227℃。若空氣作理想氣體，比熱容取定值,氣體常數(shù)=287；=1005。試計算（1）壓氣機的絕熱效率；（2）壓縮過程的熵變和作功能力損失（t0=20℃）（10+5分）。解：（1）據(jù)題意，、、（2）考慮到熵是狀態(tài)參數(shù)，而過程1-2s熵變?yōu)榱慵?s-2’在同一條等壓線上，故因過程絕熱，所以由熵方程得5、利用水蒸氣取暖，進入散熱器的濕飽和水蒸氣溫度為100℃，，流出時為飽和水，散熱器內(nèi)近似壓力不變。若為維持室內(nèi)溫度恒定為20℃需供熱72000kJ/h。求：（1）水蒸氣的流量()；（2）以散熱器為系統(tǒng)，求過程的熵變、熵流、熵產(chǎn)及損失，環(huán)境大氣溫度為0℃（7+8分）。飽和水和飽和水蒸氣表摘錄00.015152535701001100.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.0.0.0.0.0.0.0.0.0.129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.8214解：（1）（2）2012工程熱力學(xué)Ⅰ考題（B）一、簡答題（共30分）圖11、圖1中循環(huán)1-2-3-a-1和循環(huán)1-b-3-4-1都是不可逆循環(huán)。有人判斷循環(huán)1-2-3-a-1的熱效率等于循環(huán)1-b-3-4-1的熱效率，你是否同意他的說法，為什么？（10分）圖1答題要點：無法判斷。因過程3-a-1和1-b-3均為不可逆，所以無法比較兩個循環(huán)各自的wnet及循環(huán)1-2-3-a-1的q1和循環(huán)1-b-3-4-1q2。2、有一種熱機，以空氣為工質(zhì)，循環(huán)的高溫?zé)嵩礈囟葹?000K，低溫?zé)嵩礈囟葹?00K，循環(huán)的熱效率?，F(xiàn)將循環(huán)工質(zhì)改成含大量惰性氣體的混合氣體，則循環(huán)的熱效率與原循環(huán)熱效率比較將發(fā)生什么樣的變化？為什么？（10分）答題要點：，據(jù)卡諾定理相同高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g可逆循環(huán)熱效率相同，與采用的工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。3、“水蒸氣的朗肯循環(huán)中乏汽在冷凝器中凝結(jié)釋放出大量熱量，有人提出改善蒸汽動力循環(huán)經(jīng)濟性的主攻方向是減少乏汽在冷凝器中放熱量?！闭垞?jù)熱力學(xué)基本定律出發(fā)評估這種觀點。（10分）答題要點：乏汽在冷凝器中放熱數(shù)量雖然巨大，但其含的可用能比例很低，減少乏汽在冷凝器中放熱量雖在一定程度上可以提高循環(huán)的經(jīng)濟性，但從熱力學(xué)第二定律觀點看作為主攻方向有很大的局限性。二、計算題（共70分）1、一種切割工具利用從噴嘴射出的高速水流切割材料，供水壓力為150kPa、溫度20℃，噴嘴內(nèi)徑為0.002m時，射出水流溫度20℃，壓力97kPa，流速1000m/s，已知在150kPa、20℃時，，假定可近似認為水的比體積不變，求水泵功率。（10分）解能量方程據(jù)題意，，所以2、某太陽能供暖的房屋用4×10×0.3m的大塊混凝土板作為蓄熱材料，該混凝土的密度為2300kg/m3，比熱容0.65kJ/(kg·K)。若混凝土板在晚上從25℃冷卻到17℃（室內(nèi)溫度），求此過程的熵產(chǎn)。（10分）解混凝土板的質(zhì)量混凝土板的釋熱量混凝土的熵變環(huán)境介質(zhì)的熵變3、某活塞式內(nèi)燃機定容加熱理想循環(huán)（圖2循環(huán)1-2-3-4-1），壓縮比ε=8，壓縮沖程的起點狀態(tài)是t1=55℃、p1=100kPa。加熱過程中氣體吸熱600kJ/kg。假定比熱容為定值，且cp=1.004kJ/（kg·K），κ=1.4，求：（1）循環(huán)中各點的溫度、壓力和循環(huán)熱效率；（2）若循環(huán)圖2壓縮過程和膨脹過程均不可逆，兩過程的熵產(chǎn)分別為0.1kJ/(kg·K)和0.12kJ/(kg·K)，求工質(zhì)經(jīng)循環(huán)后的熵變；（3）若膨脹過程持續(xù)到5（p5=p1），畫出循環(huán)T-s圖，并分析循環(huán)熱效率提高還是下降。（10+5+5分）圖2解（1）各點的溫度和壓力循環(huán)熱效率或 （2）據(jù)熵的特性——狀態(tài)參數(shù)，循環(huán)后恢復(fù)原值Δs=0。（3）循環(huán)T-s圖如右，由于循環(huán)吸熱量不變，放熱量減少，故循環(huán)熱效率提高。4、空氣在軸流壓縮機中被絕熱壓縮，壓力比為5.2，初終態(tài)溫度分別為27℃和230℃。若空氣作理想氣體，比熱容取定值,氣體常數(shù)=287；=1005。試計算（1）壓氣機的絕熱效率；（2）壓縮過程的熵變和作功能力損失（t0=20℃）（10+5分）。解：（1）據(jù)題意，、、（2）考慮到熵是狀態(tài)參數(shù)，而過程1-2s熵變?yōu)榱慵?s-2’在同一條等壓線上，故因過程絕熱，所以由熵方程得5、利用水蒸氣取暖，進入散熱器的濕飽和水蒸氣溫度為100℃，，流出時為飽和水，散熱器內(nèi)近似壓力不變。若為維持室內(nèi)溫度恒定為20℃需供熱kJ/h。求：（1）水蒸氣的流量()；（2）以散熱器為系統(tǒng)，求過程的熵變、熵流、熵產(chǎn)及損失，環(huán)境大氣溫度為5℃（7+8分）。飽和水和飽和水蒸氣表摘錄00.015152535701001100.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.206.154206.012147.04877.91043.36225.2225.04431.67361.2106-0.050.0021.0262.96104.77146.59293.01419.06461.332500.512500.532509.712528.072546.292564.382626.102675.712691.262500.62500.52488.72465.12441.52417.82333.12256.62229.9-0.00020.00000.07630.22480.36700.50500.95501.30691.41869.15449.15419.02368.77948.55608.35117.75407.35457.23860.0010.0030.0040.0050.010.020.050.10.20.56.949124.114228.953332.879345.798860.065081.338899.634120.240151.8670.0.0.0.0.0.0.0.0.0.129.18545.66634.79628.19114.6737.64973.24091.69430.885850.3748629.21101.07121.30137.72191.76251.43340.55417.52504.78640.352513.292544.682553.462560.552583.722608.902645.312675.142706.532748.592484.12443.62432.22422.82392.02357.52304.82257.62201.72108.20.10560.35460.42210.47610.64900.83201.09121.30281.53031.86108.97358.57588.47258.38308.14817.90687.59287.35897.12726.8214解：（1）（2）（2012年考試）名詞解釋：準(zhǔn)靜態(tài)過程：過程進行得非常緩慢，使過程中系統(tǒng)內(nèi)部被破壞了的平衡有足夠的時間恢復(fù)到新的平衡態(tài)，從而使過程的每一瞬間系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)都非常接近平衡狀態(tài)，整個過程可看作是由一系列非常接近平衡態(tài)的狀態(tài)所組成，并稱之為準(zhǔn)靜態(tài)過程。含濕量(比濕度)：在含有1kg干空氣的濕空氣中，所混有的水蒸氣質(zhì)量開爾文說法：只冷卻一個熱源而連續(xù)不斷作功的循環(huán)發(fā)動機是造不成功的。克勞修斯說法：熱不可能自發(fā)地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體。馬赫數(shù)：工質(zhì)（如氣體和蒸汽）的流速Wg與當(dāng)?shù)匾羲貱之比。臨界壓力比：氣體速度等于當(dāng)?shù)匾羲俚慕孛鏋榕R界截面，臨界截面上的壓力即臨界壓力Pcr與氣體進口壓力P1之比。Bcr=Pcr/P1.干度：工程上通常給出的“干度”表示1kg濕蒸汽中含有Xkg的飽和蒸汽。露點：未飽和空氣中的過熱蒸汽在水蒸氣分壓力不變的情況下，冷卻至飽和蒸汽時的溫度稱為未飽和空氣的露點，或濕空氣中水蒸氣分壓力Pv相應(yīng)的飽和溫度即為露點。過熱蒸汽：蒸汽溫度t高于其壓力p所對應(yīng)的飽和溫度ts，這種蒸汽稱為過熱蒸汽。過熱蒸汽的P和T是兩個相互獨立的參數(shù)。熵增原理：孤立系統(tǒng)中，如進行的過程是可逆過程，其熵保持不變，如為不可逆過程，其熵增加，不論進行什么過程，其熵不可能減少。黑度：實際物體的輻射力E與同溫度下絕對黑體的輻射力Eo之比值。ε=E/Eo,黑度表征著物體輻射力接近黑體輻射力的程度?；殷w：在所有波長下，物體的單色輻射力Ｅλ與同溫度，同波長下黑體單色輻射力Ｅｏλ之比為定值的物體。臨界熱絕緣直徑：當(dāng)圓管上所加的熱絕緣層外徑dx為某一特定值時，熱阻值最小，單位管長傳熱量最大，此時的dx稱為臨界熱絕緣直徑。相對濕度：濕空氣的絕對濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對濕度的比值黑體：能全部吸收外來射線，即的物體灰體：指物體單色輻射力與同溫度黑體單色輻射力隨波長的變化曲線相似，或它的單色發(fā)射率不隨波長變化。1．比熱是過程量，定壓比熱B。A.表示比體積一定時比內(nèi)能隨溫度的變化率B.是溫度與壓力的狀態(tài)函數(shù)C.與系統(tǒng)質(zhì)量成正比D.也是過程量2．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.該過程不可逆C.無法判定過程的可逆與否D.必為吸熱過程3．概括性卡諾循環(huán)熱機的效率可以表示為____A_____。A.B.C.D.（下標(biāo)“1”表示高溫，“2”表示低溫，“net”表示循環(huán)）4．理想氣體多變過程的比熱為_D__。A.B.C.D.5．在壓縮比相同、吸熱量相同時，定容加熱循環(huán)（Otto）、定壓加熱循環(huán)（Diesel）和混合加熱循環(huán)的效率()大小依次為_____B_____。A.B.C.D.6．對于閉口系絕熱過程，錯誤的表述是D。A.熵變等于熵產(chǎn)B.過程功的大小等于內(nèi)能差C.熵變必大于零D.必為等熵過程7.準(zhǔn)平衡過程是指___B___的過程。A.弛豫時間很長B.不平衡勢差無限小C.溫差無限小D.壓差無限小8．理想氣體的比內(nèi)能和比焓_____C____。A.是溫度與壓力的函數(shù)B.是壓力的函數(shù)C.在初終態(tài)壓力不同,溫度相同時的變化值相同D.在初終態(tài)壓力相同,溫度不相同時的變化值相同9．適用于____C___。A.定壓過程B.準(zhǔn)平衡過程C.無耗散的準(zhǔn)平衡過程（可逆過程w=PdV）D.理想氣體的任意過程10．濕空氣B。A.可當(dāng)作純物質(zhì)來處理B.中的干空氣與水蒸汽均可視為理想氣體C.中的干空氣與水蒸汽的狀態(tài)由分體積定律確定D.中的干空氣必須視為混合物11．在理想氣體壓容圖上，等熵線____C_____。A.的斜率為B.比等溫線平緩C.比等溫線陡D.的斜率為12．閉系經(jīng)歷一不可逆循環(huán)，作循環(huán)功5KJ,則___D__。A.熵變小于零B.循環(huán)熱小于5KJC.熵變大于零D.循環(huán)熱等于5KJ13．空氣的平均分子量為28.97,定壓比熱=1004J/(kg.K),其定容比熱為___A____J/(kg.K)。A.717B.0.717C.1006D.200615．相同初終態(tài)參數(shù)條件下，不可逆過程的B。A.熵變一定大于可逆過程的熵變B.焓差一定等于可逆過程的焓差C.熵變一定小于可逆過程的熵變D.焓差一定小于可逆過程的焓差16．1kg理想氣體在一容器內(nèi)作絕熱自由膨脹,體積擴大了兩倍，熵差為__A_。A.B.C.D.17．濕空氣的相對濕度＝100％時，表明空氣中B。A.只有水蒸氣B.的水蒸氣處于飽和狀態(tài)C.的水蒸氣的絕對含量很高D.的干空氣處于飽和狀態(tài)18．濕空氣的狀態(tài)可以由A確定。A.3個強度參數(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19．?dāng)z氏溫標(biāo)B。A.是經(jīng)驗溫標(biāo)B.是由熱力學(xué)溫標(biāo)導(dǎo)出的溫標(biāo)C.有兩個基準(zhǔn)點D.在水的冰點與沸點無量測誤差20．與理想氣體比較，實際氣體的最大兩個特點是A。A.分子占有體積和分子間有作用力B.分子占有體積和壓縮因子等1C.壓縮因子等于1和分子間有作用力D.以上選擇都1.若已知工質(zhì)的絕對壓力P=0.18MPa，環(huán)境壓力Pa=0.1MPa，則測得的壓差為(B)A.真空pv=0.08Mpa B.表壓力pg=0.08MPaC.真空pv=0.28Mpa D.表壓力pg=0.28MPa2.簡單可壓縮熱力系的準(zhǔn)平衡過程中工質(zhì)壓力降低，則(A)A.技術(shù)功為正 B.技術(shù)功為負C.體積功為正 D.體積功為負3.理想氣體可逆定溫過程的特點是(B)A.q=0 B.Wt=WC.Wt>W D.Wt<W4.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達同一終態(tài)，則不可逆途徑的△S必(B)可逆過程△S。A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于5.飽和蒸汽經(jīng)歷絕熱節(jié)流過程后(C)A.變?yōu)轱柡退? B.變?yōu)闈裾羝鸆.作功能力減小 D.溫度不變6.絕熱節(jié)流過程中節(jié)流前、后穩(wěn)定截面處的流體(C)A.焓值增加 B.焓值減少C.熵增加 D.熵減少7.空氣在漸縮噴管內(nèi)可逆絕熱穩(wěn)定流動，其滯止壓力為0.8MPa，噴管后的壓力為0.2MPa，若噴管因出口磨損截去一段，則噴管出口空氣的參數(shù)變化為(C)A.流速不變，流量不變 B.流速降低，流量減小C.流速不變，流量增大 D.流速降低，流量不變8.把同樣數(shù)量的氣體由同一初態(tài)壓縮到相同的終壓，經(jīng)(A)過程氣體終溫最高。A.絕熱壓縮 B.定溫壓縮 C.多變壓縮 D.多級壓縮9._________過程是可逆過程。(C)A.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的B.沒有摩擦的C.沒有摩擦的準(zhǔn)平衡D.沒有溫差的10.絕對壓力p,真空pv，環(huán)境壓力Pa間的關(guān)系為(D)A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=011.閉口系能量方程為(D)A.Q+△U+W=0B.Q+△U－W=0C.Q－△U+W=0D.Q－△U－W=012.氣體常量Rr(A)A.與氣體種類有關(guān),與狀態(tài)無關(guān)B.與狀態(tài)有關(guān),與氣體種類無關(guān)C.與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān)D.與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)13.理想氣體的是兩個相互獨立的狀態(tài)參數(shù)。(C)A.溫度與熱力學(xué)能B.溫度與焓C.溫度與熵D.熱力學(xué)能與焓14.已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特性為(B)A.定壓B.定溫C.定體D.絕熱15.在壓力為p時,飽和水的熵為s′.干飽和蒸汽的熵為s″。當(dāng)濕蒸汽的干度0<x<1時,其熵為s,則(A)A.s″>s>s′B.s>s″>s′C.s<s′<s″D.s′>s>s″16.可逆絕熱穩(wěn)定流動過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關(guān)系為(B)A.dh=-vdpB.dh=vdpC.dh=-pdvD.dh=pdv17、飽和濕空氣的相對濕度（B）A．>1B.=1C.<1D.0<<118.濕空氣的焓h為（D）A.1kg濕空氣的焓B.1m3濕空氣的焓C.1kg干空氣與1kg水蒸汽焓之和D.1kg干空氣的焓與1kg干空氣中所含水蒸汽的焓之和1.如圖所示，1-2及1-3為兩個任意過程，而2-3為一多變指數(shù)n為0.9的多變過程。下面正確的關(guān)系是（A）A：Δu1,2＜Δu1,3B：Δu1,2＞Δu1,3C：Δu1,2≤Δu1,3D：Δu1,2≥Δu1,3E：Δu1,2＝Δu1,32.壓力升高，水的汽化潛熱（B）A：增加B：減小C：不變D：無法確定3.下面說法中正確的是（A）A：某蒸汽的溫度若高于臨界溫度，則不可能通過改變壓力使蒸汽液化；B：某蒸汽的溫度若高于臨界溫度，則可以通過改變壓力使蒸汽液化；C：某蒸汽的溫度若低于臨界溫度，則不可能通過改變壓力使蒸汽液化 4.未飽和濕空氣的干球溫度tD、濕球溫度tw和露點溫度之間應(yīng)滿足td關(guān)系（B）5.制冷循環(huán)的工作好壞是以（D）來區(qū)分的。A：制冷系數(shù)的大小B：制冷能力的大小C：耗功量的大小D：A和B6.可逆過程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的主要區(qū)別是（C）A：可逆過程比準(zhǔn)靜態(tài)過程進行得快得多B：準(zhǔn)靜態(tài)過程是進行得無限慢的過程C：可逆過程不但是內(nèi)部平衡，而且與外界平衡D：可逆過程中工質(zhì)可以恢復(fù)為初態(tài)7.在T-s圖上，任意一個逆向循環(huán)其（C）A：吸熱大于放熱B：吸熱等于放熱C：吸熱小于放熱D：吸熱與放熱二者關(guān)系不定8.理想氣體的比熱容是（D）A：常數(shù)B：隨氣體種類不同而異，但對某種理想氣體卻為常數(shù)；C：隨氣體種類不同而異，但對某種理想氣體某過程而言卻為常數(shù)；D：隨氣體種類不同而異，但對某種理想氣體某過程而言卻為隨溫度變化的函數(shù)；10.工質(zhì)絕熱節(jié)流后（D）A：壓力降低，溫度不變，熵增加B：壓力不變，溫度不變，熵增加C：壓力降低，溫度不定，熵不變D：壓力降低，溫度不定，熵增加1．對于過熱器中：高溫?zé)煔狻獗凇鷥?nèi)壁→過熱的傳熱過程次序為（A）A．復(fù)合換熱、導(dǎo)熱、對流換熱B．導(dǎo)熱、對流換熱、復(fù)合換熱C．對流換熱、復(fù)合換熱、導(dǎo)熱

D．復(fù)合換熱、對流換熱、導(dǎo)熱

2．溫度對輻射換熱的影響對對流換熱的影響。（B）

A．等于B．大于C．小于D．可能大于、小于4．流體流過管內(nèi)進行對流換熱時，當(dāng)l/d時，要進行入口效應(yīng)的修正。（C）A．＞50B．＝80C．＜50D．＝1005．爐墻內(nèi)壁到外壁的熱傳遞過程為（D）A．熱對流B．復(fù)合換熱C．對流換熱D．導(dǎo)熱6．下述哪個參數(shù)表示傳熱過程的強烈程度？（A）A．kB．λC．αcD．α7．雷諾準(zhǔn)則反映了的對比關(guān)系？（B）A．重力和慣性力B．慣性和粘性力C．重力和粘性力D．浮升力和粘性力8．下列何種材料表面的法向黑度為最大？CA．磨光的銀B．無光澤的黃銅C．各種顏色的油漆D．粗糙的沿9．在熱平衡的條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率同溫度下該物體的黑度。（C）A．大于B．小于C．恒等于D．無法比較10．五種具有實際意義的換熱過程為：導(dǎo)熱、對流換熱、復(fù)合換熱、傳熱過程和（A）A．輻射換熱B．熱輻射C．熱對流D．無法確定1．公式稱為（D）。A．傅里葉定律B.牛頓冷卻公式C.熱平衡方程D.傳熱方程式2．物體表面黑度不受下述（D）條件的影響。A．物質(zhì)種類B.表面溫度C.表面狀況D.表面位置3．某熱力管道采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同的保溫材料進行保溫，為了達到較好的保溫效果，應(yīng)將哪種材料放在內(nèi)層？（B）A．導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料B.導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料C．任選一種即可D.無法確定4．下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是（C）。A．傳熱系數(shù)B.吸收率C.普朗特數(shù)D.對流換熱系數(shù)5．將保溫瓶的雙層玻璃中間抽成真空，其目的是（D）。A．減少導(dǎo)熱B.減少對流換熱C．減少對流與輻射換熱D.減少導(dǎo)熱與對流換熱6．沸騰的臨界熱流密度qcri是（C）。A．從過冷沸騰過渡到飽和沸騰的轉(zhuǎn)折點B．從自然對流過渡到核態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點C．從核態(tài)沸騰過渡到膜態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點D．從不穩(wěn)定膜態(tài)沸騰過渡到穩(wěn)定膜態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點7．下述哪種手段對提高管內(nèi)強制對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)無效？（B）A．提高流速B.增大管徑C.采用入口段效應(yīng)D.采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體8.導(dǎo)熱問題的第二類邊界條件是（C）A．已知物體邊界上的溫度分布B．已知物體表面與周圍介質(zhì)之間的換熱情況C．已知物體邊界上的熱流密度D．已知物體邊界上流體的溫度與流速………………裝………………訂…………………線………………課程工程熱力學(xué)班級________________________姓名__________________________學(xué)號________________________………………密………………封…………………線………………安徽工業(yè)大學(xué)試題紙（一）題號一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五十六十七十八十九二十總分得分2006~2007學(xué)年第一學(xué)期《工程熱力學(xué)》試卷（B）是非題（每題2分，共20分。對者在題號后面的括號內(nèi)打√，錯者打×）1（×）開口系與外界有物質(zhì)交換，而物質(zhì)又與能量不可分割，所以，開口系不可能是絕熱系。2（√）平衡狀態(tài)的本質(zhì)就是系統(tǒng)與外界以及系統(tǒng)內(nèi)部的驅(qū)動勢差為零。3（×）氣體吸熱后溫度一定升高。4（√）可逆條件，氣體膨脹時一定對外做功。5（×）熵增大的過程必定為吸熱過程。6（×）使熵增大的過程必為不可逆過程。7（×）使系統(tǒng)熵增大的過程必為不可逆過程。8（√）水的三相點的狀態(tài)參數(shù)不是唯一確定的。9（√）不可逆絕熱膨脹的終態(tài)熵大于初態(tài)熵。10（×）工質(zhì)經(jīng)歷不可逆循環(huán)有。單選題（每題2分，共10分。將選擇的結(jié)果填到題號后的括號內(nèi)）1（B）——理想氣體某一過程的焓變△h等于吸熱量q，該過程是：（A）定容過程（B）定壓過程（C）定溫過程（D）絕熱過程2（A）——供熱系數(shù)ζ應(yīng)該：（A）大于1（B）等于1（C）小于1（D）以上皆有可能3（A）——卡諾循環(huán)包括兩個____過程和兩個____過程。（A）定溫，定熵（B）定壓，定熵（C）定溫，定容（D）定容，定熵4（C）——系統(tǒng)在可逆過程中與外界傳遞的熱量，其數(shù)值大小取決于：（A）系統(tǒng)的初、終態(tài)（B）系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程（C）（A）和（B）（D）系統(tǒng)的熵變5（D）——理想氣體絕熱流經(jīng)節(jié)流閥，節(jié)流后穩(wěn)定截面處的溫度：（A）升高（B）降低（C）不變（D）無法確定三、簡答題（每題5分，共10分）1、簡述水在定壓條件下加熱的基本過程。答：先是過冷水經(jīng)過加熱變成飽和水，飽和水繼續(xù)加熱就開始沸騰汽化，此時飽和壓力、溫度不變，隨加熱繼續(xù)進行，水逐漸全部汽化，形成干飽和蒸汽，對飽和蒸汽繼續(xù)加熱，蒸汽溫度將升高形成過熱蒸汽，這就是在定壓條件下水加熱的基本過程。2、簡述卡諾兩個定理的基本內(nèi)容。答：定理一：在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與可逆循環(huán)的種類無關(guān)，與采用哪一種工質(zhì)也無關(guān)；定理二：在溫度同為T1的熱源T2的冷源間工作的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。四、下圖是活塞式內(nèi)燃機混合加熱理想循環(huán)p-v圖，請畫出相應(yīng)的T-s圖。試通過作圖比較分析，在循環(huán)最高壓力相同和最高溫度相同的條件下，混合加熱理想循環(huán)、定壓加熱理想循環(huán)和定容加熱理想循環(huán)的熱效率大小。（15分）答：如上圖所示1-2-3-4-1為定容加熱理想循環(huán)；1-2‘-3′-3-4-1為混合加熱理想循環(huán)；1-2”-3-4-1為定壓加熱理想循環(huán)。在所給的條件下，三種循環(huán)的最高壓力和最高溫度重合在點3，壓縮的初始狀態(tài)都重合在點1。從T-s圖上可以看出，三種循環(huán)排出的熱力q2相同，都等于面積14651，而所吸收的熱力q1則不同，面積2”3652”＞2’3’3652’＞23652,即所以循環(huán)的熱效率五、計算題（每題15分，共45分）1、1kg的氧氣置于如圖所示的氣缸內(nèi)，缸壁能充分導(dǎo)熱，且活塞與缸壁無摩擦，初始時氧氣壓力為0.55MPa、溫度為20℃。若氣缸長度為2L，活塞質(zhì)量為10kg。試計算拔出銷釘后，活塞可能達到的最大速度。（a）代入(a)2、有人設(shè)計了一臺熱機，工質(zhì)分別從溫度為T1=800K、T2=500K的兩個高溫?zé)嵩次鼰酫1=1500KJ和Q2=500KJ，以TO=300K的環(huán)境為冷源，放熱Q3，問：（1）如要求熱機作出循環(huán)凈功Wnet=1000KJ，該循環(huán)能否實現(xiàn)？（2）最大循環(huán)凈功Wnet為多少？（1）已知，，放熱

所以可以實現(xiàn)（2）最大循環(huán)凈功只有在可逆循環(huán)時才能獲得，即3、一簡單蒸汽動力循環(huán)（即朗肯循環(huán)），蒸汽的初壓p1=3MPa，初始溫度t1=480℃，終壓p2=6kPa。試求：（1）蒸汽終干度x2（2）循環(huán)效率t（注：相關(guān)水及其蒸汽的狀態(tài)參數(shù)見附表1、2）解：根據(jù)p1=3MPa，t1=480℃查表得h1=3411.6kJ/kg;s1=7.1758kJ/kg.s根據(jù)p2查ts＝36.18，h‘＝151.5，h“＝2567.1，s‘＝0.5209，s“＝8.3305由于有s1＝s2，又有可以得出x2＝0.852計算得出又，由公式附表1未飽和水和過熱水蒸汽表（注：）附表2飽和水和飽和水蒸汽表（注：1bar=0.1MPa）……裝………………訂…………………線………………課程工程熱力學(xué)班級___________________姓名________________________學(xué)號________________________…………密…………封……………線…………安徽工業(yè)大學(xué)試題紙（一）題號一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五十六十七十八十九二十總分得分2006~2007學(xué)年第二學(xué)期《工程熱力學(xué)》試卷（A）一、是非題（每題2分，共20分。對者在題號后面的括號內(nèi)打√，錯者打×）1（×）閉口系與外界無物質(zhì)交換，那么系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定的熱力系就是閉口系。2（×）平衡狀態(tài)的本質(zhì)就是系統(tǒng)內(nèi)各點的所有參數(shù)都不隨時間發(fā)生變化。3（√）氣體吸熱后熵一定增大。4（×）氣體吸熱后熱力學(xué)能一定升高。5（√）氣體壓縮時消耗一定的功。6（√）熵減小的過程必定為放熱過程。7（×）使熵增大的過程必為不可逆過程。8（×）不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵小于初態(tài)熵。9（×）工質(zhì)經(jīng)歷不可逆循環(huán)有。10（√）水的三相點的狀態(tài)參數(shù)不是唯一確定的。二、單選題（每題2分，共10分。將選擇的結(jié)果填到題號后的括號內(nèi)）1（C）——理想氣體某一過程的技術(shù)功wt等于吸熱量q，該過程是：（A）定壓過程（B）定容過程（C）定溫過程（D）絕熱過程2（D）——制冷系數(shù)ε是：（A）大于1（B）等于1（C）小于1（D）以上皆有可能3（C）——在相同條件，卡諾熱機效率比實際熱機效率：（A）?。˙）二者相等（C）大（D）可能高，可能低，也可能相等4（A）——氣體常數(shù)R決定于。（A）氣體的分子量（B）氣體的質(zhì)量（C）氣體所處的狀態(tài)5（D）——絕熱節(jié)流過程是：（A）定壓過程（B）定溫過程（C）定熵過程（D）節(jié)流前后焓相等的過程三、簡答題（每題5分，共10分）1、熵流與熵產(chǎn)的區(qū)別。答：熵流來自熱力系與外界間的相互作用（熱量交換、質(zhì)量交換）引起的熵的變化量；熵產(chǎn)來自熱力系內(nèi)部不可逆因素（內(nèi)摩擦、內(nèi)熱流等）所造成的熵的產(chǎn)生量。2、簡述熱力學(xué)第二定律的兩種說法。答：克勞休斯說法：熱不可能自發(fā)地、不付出代價地從低溫物體傳至高溫物體；開爾文說法：不可能制造出從單一熱源吸熱、使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動機。四、下圖是活塞式內(nèi)燃機混合加熱理想循環(huán)p-v圖，請畫出相應(yīng)的T-s圖。試通過作圖比較分析，在壓縮比相同和吸熱量相同的條件下，混合加熱理想循環(huán)、定壓加熱理想循環(huán)和定容加熱理想循環(huán)的熱效率大小。（15分）解：上圖是三種理想循環(huán)的T-s圖，1-2-3-4-1為定容加熱理想循環(huán)；1-2-2‘-3’-4‘-1為混合加熱理想循環(huán)；1-2-3“-4”-1為定壓加熱理想循環(huán)。在所給的條件下，三種循環(huán)的等熵壓縮線1-2重合，同時定容放熱過程都在通過點1的定容線熵。因為工質(zhì)在加熱過程中吸熱量q1相同，所以圖上面積23562＝面積22‘3‘5’62＝面積23“5“62各循環(huán)放熱量各不相同：面積14561<面積14‘5‘61<面積14“5“61即定容加熱循環(huán)的放熱量q2v最小，混合加熱循環(huán)q2m次之，定壓加熱循環(huán)的q2p最大。根據(jù)循環(huán)熱效率公式，三種理想循環(huán)熱效率之間有如下關(guān)系：五、計算題（每題15分，共45分）1、1kg的氧氣置于如圖所示的氣缸內(nèi)，缸壁能充分導(dǎo)熱，且活塞與缸壁無摩擦，初始時氧氣壓力為0.5MPa、溫度為27℃。若氣缸長度為2L，活塞質(zhì)量為10kg。試計算拔出銷釘后，