2008年工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)試卷

第4頁（共6頁）專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：…………密………………封專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：…………密………………封………………線…………專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：…………密專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：…………密………………封………………線…………總得分閱卷人復(fù)查人考試方式本試卷考試分?jǐn)?shù)占學(xué)生總評成績比例閉卷70%一、一、選擇題分?jǐn)?shù)12得分1．在某一個過程中吸入了100kJ的熱量，同時內(nèi)能增加了150kJ，過程是（）（A）膨脹過程（B）壓縮過程（C）定容過程2．一絕熱剛性容器用隔板分成兩部分。左邊是盛有高壓理想氣體，右邊為中空。抽去隔板后，容器內(nèi)的氣體溫度將（）（A）升高（B）降低（C）不變3．濕空氣的含濕量相同時，溫度越高，則其吸濕能力（）（A）越強（B）越弱（C）相等4．有內(nèi)熱源的常物性無限大平壁，穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時的溫度分布為（）（A）（B）（C）5．工質(zhì)經(jīng)歷了一不可逆的熱力循環(huán)，則工質(zhì)熵的變化（）（A）大于零（B）等于零（C）小于零6．冬天時節(jié)，如白天曬被子，晚上人蓋著睡覺會感到暖和一些，這是由于（）（A）被子蓄熱，晚上放出來（B）被子厚度增加（C）被子導(dǎo)熱系數(shù)增大了二、二、填空題分?jǐn)?shù)12得分1．卡諾機A工作在927℃和T的兩個熱源間，卡諾機B工作在T和27℃的兩個熱源間。當(dāng)此兩個熱機的熱效率相等時，T熱源的溫度為2．冬季取暖，若不采取任何其它措施，室內(nèi)溫度將，室內(nèi)相對濕度將。（填增大，減小或不變）。3．物體能全部吸收外來射線，這種物體稱為，物體的單色黑度不隨波長而變化的物體稱為。4．在換熱器中，冷熱流體沿?zé)岜砻娌粩嗟匚蘸头懦鰺崃?，故溫度沿整個熱表面是不斷變化的，常采用表示其平均溫度，它的表達(dá)式為。5．熱量傳遞的推動力是，質(zhì)量傳遞的推動力是。6．理想氣體經(jīng)一絕熱自由膨脹過程至終態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)能，系統(tǒng)溫度。（填增大，減小或不變）。三、三、判斷題分?jǐn)?shù)10得分1.容器中氣體的壓力沒有變化，則安裝在容器上的壓力表讀數(shù)也不會變化。（）2.如果工質(zhì)的所有狀態(tài)參數(shù)都不隨時間變化，則工質(zhì)就處于平衡狀態(tài)。（）3.定質(zhì)量的空氣在無磨檫、不導(dǎo)熱的氣缸和活塞中被慢慢壓縮，此過程是可逆的。（）4.卡諾循環(huán)是理想循環(huán)，一切循環(huán)的熱效率都比卡諾循環(huán)的熱效率低。（）5.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，功可以全部變?yōu)闊?，而要將熱量全部變?yōu)楣κ遣豢赡艿?。（?.只要存在不可逆性就會有熵產(chǎn)，故工質(zhì)完成一個不可逆循環(huán)，其熵的變化量必大于零。（）7．壓氣機采用多級壓縮中間冷卻的主要目的是為了少消耗壓縮功。（）8.一圓筒壁用兩層保溫材料保溫，兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為，若將的材料放在爐墻內(nèi)側(cè)，則保溫效果要好一些。（）9.在相同的流動和換熱壁面條件下，導(dǎo)熱系數(shù)較大的流體，對流換熱系數(shù)就較小。（）10.雪是一種近似白體的物質(zhì)。（）分?jǐn)?shù)30得分分?jǐn)?shù)30得分四、簡答題1．試將滿足以下要求的理想氣體多變過程在圖上表示出來：1.試將滿足以下要求的理想氣體多變過程在圖上表示出來：（1）工質(zhì)又膨脹、又降溫；（2）工質(zhì)又膨脹、又升壓；（3）工質(zhì)又膨脹、又升溫，又降壓。2．為什么陰雨天晾衣服不容易干，而晴天就容易干3.電影《泰坦尼克號》里，男主人公杰克在海水里被凍死而女主人公羅絲卻因躺在筏上而幸存下來。試從傳熱學(xué)的觀點解釋這一現(xiàn)象……………………密………………封………………線…………4.下圖為一組電子元件的散熱，試分析：（1）為增強散熱，這些元件是集中還是分散放置？（2）如果某一元件對溫度要求較高或不能承受較高溫度，則應(yīng)放在什么位置，為什么？5．下圖為冷熱水順流、逆流兩種換熱情況，要求：（1）定性描述（作圖）冷熱水溫度的變化；（2）根據(jù)能量守恒原理，建立冷熱水進(jìn)出口溫度之間的關(guān)系。HOTHOTCOLDHOTCOLD五、五、計算題分?jǐn)?shù)36得分專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：…………密………………封………………線…………專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：…………密………………封………………線…………總得分閱卷人復(fù)查人考試方式本試卷考試分?jǐn)?shù)占學(xué)生總評成績比例閉卷70%一、一、（標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每小題2分）分?jǐn)?shù)12分得分1．B2.C3.A4.B5.B6.B分?jǐn)?shù)12分?jǐn)?shù)12得分二、（標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每小題2分）1．6002.增大，減小3.黑體，灰體4.對數(shù)平均溫度，5.溫度差，濃度差6．不變，不變分?jǐn)?shù)10分?jǐn)?shù)10得分三、（標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每小題1分）1．×2.×3.√4.×5.×6.×7.√8.√9.×10.×分?jǐn)?shù)30分?jǐn)?shù)30得分四、（標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每小題6分）1．opn=1opn=1n=0v（1）opn=1n=0v（2）opn=1n=0v（3）2.陰天時，空氣中相對濕度較大，即空氣中水蒸汽含量較多，故此時的空氣吸濕能力較差，因此濕衣服中的水分不容易被吸收，衣服不容易干；而晴天時，空氣中相對濕度較小，濕衣服中的水分容易被吸收，衣服就容易干。3.杰克在海水里其身體與海水間由于自然對流交換熱量，而羅絲在筏上其身體與空氣之間產(chǎn)生自然對流。在其他條件相同時，水的自然對流強度要遠(yuǎn)大于空氣，因此杰克身體由于自然對流散失能量的速度比羅絲快得多。因此杰克被凍死而羅絲卻幸免于難。4.(1)分散放置要好，能有效削弱邊界層。(2)應(yīng)將對溫度要求較高的電子元件放在前端，此時在電子元件表面形成的邊界層較薄。5.熱水的溫度不斷降低，冷水不斷得到加熱。溫度變化如下圖冷熱水進(jìn)出口溫度之間的關(guān)系由能量守恒原理得：五、五、（標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每小題12分，具體步驟分如下所示）分?jǐn)?shù)36得分1．（1）壓縮過程所作的功分析可知，在壓縮過程中，進(jìn)、排氣閥均關(guān)閉，因此取汽缸中的氣體為熱力系，（1分）由閉口系能量方程得：（3分）（2）生產(chǎn)壓縮空氣所需的功選氣體的進(jìn)出口、汽缸內(nèi)壁及活塞左端面所圍空間為熱力系，由開口系能量方程得（1分）（4分）（3）電動機的功率（3分）2．（1）取熱物體、冷物體及熱機為孤立系，設(shè)系統(tǒng)平衡是的溫度為，則（1分）因，故（2分）即， 所以系統(tǒng)平衡時的溫度。（2分）（2）熱物體為有限熱源，過程中放出熱量，冷物體為有限冷源，過程中吸收熱量，（1分）熱機為可逆熱機時，作功量最大，（2分）（3）平衡溫度由能量平衡方程式求得，即（1分）