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同济大学工程热力学_模拟试题(附答案)

同济大学工程热力学_模拟试题(附答案)
同济大学工程热力学_模拟试题(附答案)

全国硕士研究生入学统一考试

工程热力学考试大纲真题及答案

I 考查目标

要求掌握热能与机械能相互转换的基本规律,并能够应用此规律对热力过程和热力循环进行分析和计算。

II 考试形式和试卷结构

一、试卷满分及考试时间

试卷满分为150分,考试时间180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。允许使用计算器(仅仅具备四则运算和开方运算功能的计算器),但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。

三、试卷内容与题型结构

分为概念题和计算题两大类。概念题包括:名词解释、填空题、判断题、作图分析题、简答题。概念题和计算题分值各占50%左右。

III 考查内容

1、基本概念:掌握热力系统、平衡状态、状态参数及其数学特征、理想气体状态方程、准静过程及可逆过程的概念并会用系统的状态参数的关系对可逆过程的功、热量进行计算等。

2、热力学第一定律:熟练掌握能量方程在不同条件下的表达形式,并对非稳定流动能量方程有初步认识;掌握系统储存能量、热力学能、焓的概念;掌握容积变化功、流动功、技术功和轴功的概念;能够正确应用热力学第一定律对能量转换过程进行分析、计算。

3、热力学第二定律:理解热力学第二定律的实质;掌握卡诺循环和卡诺定理;掌握熵的概念和孤立系统熵增原理,能够判别热力过程进行的方向及掌握能量耗散的计算方法;了解可用能的概念及计算方法。

4、理想气体的性质及热力过程:熟练掌握理想气体状态方程;理解理想气体比热容的概念并熟练掌握利用定值比热容计算过程中热量、热力学能、焓和熵变化;熟练掌握对四种基本热力过程及多变过程的分析,计算过程中状态参数的变化及与外界功量和热量的交换;能够将热力过程表示在p-v图和T-s图上,并判断过程的性质。

5、热力学一般关系式及实际气体的性质:了解热力学一般关系式;掌握范德瓦尔方程(包括各项物理意义);掌握对比态原理,会计算对比参数并能利用通用压缩因子图进行实际气体的计算。

6、水蒸气的性质及热力过程:掌握蒸气的各种术语及其意义;了解水蒸气的定压发生过程及其在p-v图和T-s图上的一点、两线、三区、五态;了解水蒸气图表的结构并会应用;掌握水蒸气热力过程的热量和功量的计算。

7、气体和蒸气的流动:掌握一元定熵稳定流动基本方程组;掌握喷管中气体流速、流量的计算,会进行喷管外形的选择和尺寸的计算;理解喷管效率并会计算存在摩擦损失时的流速和流量;明确滞止焓、临界截面、临界参数的概念。掌握绝热滞止、绝热节流、流动混合过程的计算。

8、压气机:掌握活塞式压气机和叶轮式压气机的工作原理;掌握不同压缩过程(绝热、

定温、多变)状态参数的变化规律、耗功的计算以及压气机耗功的计算;了解多级压缩、中间冷却的压气机的工作情况,了解余隙容积对活塞式压气机工作的影响。

9、热机装置、制冷装置及其循环:掌握各种装置循环的工作流程;掌握将实际循环理想化为工质理想循环的一般方法,并会对循环的各个热力过程进行热力分析;掌握各种循环吸热量、放热量、循环净功、热效率或制冷系数的分析计算方法;会分析对循环能量利用经济性的影响因素并能够提出提高能量利用率方法和途径。

10、理想混合气体及湿空气:掌握理想混合气体的概念;掌握理想混合气体的组分、摩尔质量、密度、气体常数以及比热容、热力学能、焓和熵的计算;明确湿空气、未饱和湿空气、饱和湿空气的含义;掌握绝对湿度、相对湿度、含湿量的概念;能够分析、计算湿空气的基本热力过程。

IV. 题型示例及参考答案

一、名词解释:(20分)

1、多变过程:

2、临界点:

3、滞止焓:

4、相对湿度:

5、干度:

二、是非判断题:(正确地打“√”;错误的打“×”,并加以改正。)(20分)

1、工质从状态1变化到状态2,不论中间经历了什么过程,其熵的变化都相等。

2、用100℃的热源非常缓慢地给冰、水混合物加热,混合物经历的是准静态过程。该加热过

程是可逆过程。

3、任何燃气轮机装置都可以通过回热的措施提高其热效率。

4、沸腾的水总是烫手的。

5、压气机的绝热压缩过程,由于无散热损失,所以在压力升高比一定的条件下,所消耗的

功最小。

6、空气的湿球温度总是低于干球温度。

7、水蒸气的定压气化过程,由于温度不变,所以内能不变。

8、处于热力学平衡状态的系统必然是一个均匀系统。

9、两杯温度不同的水,在等压下进行绝热混合,其熵不变。

10、一绝热容器中间有隔板分开,一侧装有空气,另一侧为真空,现抽去隔板,由于空气经

历了绝热膨胀过程,所以温度下降。

三、选择题:(21分)

1、下列说法正确的是 。

(a )工质对外作出膨胀功,就一定吸热; (b )吸热过程一定升温;

(c )要使工质升温,就一定通过加热的方式实现; (d )工质体积膨胀,是使热变功的的根本途径。

2、某实验报告称,温度为800K 、压力为6Mpa 的燃气进入燃气轮机,在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。在燃气轮机出口测得的数据是:p 2 = 0.9Mpa ,T 2 = 450K ,则该过程是 。( 1.004/.0.2874/.)p g c kJ kg K

R kJ kg K ==

(a )可逆的 (b )不可逆的 (c )不可能实现的

3、某制冷循环中,工质从温度为-73℃的冷源吸热100kJ ,并将220kJ 的热量传递给温度为27℃的热源,则此循环为 。 (a )可逆循环 (b )不可逆循环 (c )不可能实现

4、工质经历了一个放热、升温、压力增加的多变过程,该过程多变指数的范围是 。 (a )01n << (b )1n k << (c )n k >

(d )0n <

5、系统经历了一个不可逆的放热过程,在该过程中,外界对系统作功150 kJ ,系统放热100kJ ,则系统的熵的变化 。

(a )0S ?< (b )0S ?> (c )0S ?= (d )无法判别 6、热力学第一定律和第二定律表明,对于实际热力过程 。 (a )能量守恒,可用能也守恒 (b )能量守恒,可用能增加 (c )能量守恒,可用能减少 (d )能量减少,可用能也减少

7、空气在渐缩形喷管中作一元、定熵流动,已知进口状态T 1=300K 、p 1=5bar 、c f1=100m/s ,背压p b =1bar ,则喷管出口 。

(a )

21p p β> (b )21p p β< (c )21

p

p β= (d )2b p p = 三、分析题:(37分)

1、试推导理想气体定压比热c p 与定容比热c v 关系式 :c p -c v = R g 。(5分)

2、燃气轮机理想简单循环的废气排气温度高达400~500℃,废气排放到大气中的余热很为可观,因此,有人提出下述三种方案,试分析是否有效,为什么? (1)、将燃气轮机出口的排气送入另一个透平作功; (2)、将排气送入压气机升压后在送入透平作功; (3)、将排气送入回热器,预热压气机前的空气。(10分)

3、试根据下列条件在无其他动力源的情况下,设计出两种低温余热利用装置的方案,并比较这两种方案在各自理想的条件下的余热利用率。 低温余热源温度:2150t ℃:高温热用户的温度:300℃;环境温度:25℃。

(提示:余热利用率即为向高温热源提供的热量与低温余热源放热量之比。) (12分) 4、画出朗肯循环的T -s 图,并通过图说明蒸气初、终参数对循环热效率的影响。 (10分) 四、计算题:(52分)

1、有一储气罐,初始时其内部为真空,如图所示,现连接于输气管 道进行充气。已知输气管内空气状态始终保持稳定,p 1=3 Mpa ,T 1=300 K ,h 1=301.8 kJ/kg 。储气罐的容积为0.5m 3,当储气罐内气体的压力为2Mpa 时,停止充气。如忽略充气过程中气体的流动动能及

重力位能的影响,而且管路、储气罐、阀门都是绝热的,若该气体与温度的变化关系为u =0.72T kJ/kg ,求充气后储气罐内气体的温度。(10分)

2、压力为6 Mpa ,干度为0.75的蒸汽稳定流

经一个直径为0.02 m 的绝热管道,经过阀门后绝热节流到0.1 Mpa 。如图所示,若要求

3、有一台可逆热机,经历了定容吸热1-2、定熵膨胀2-3和定温放热3-1三个过程完成了一个循环。假设工质是理想气体,比热为定值,循环各点的温度T 1、T 2、T 3已知。 (1)试将此循环定性地表示在p-v 图和T-s 图上。 (2)试写出以各点温度表示的循环热效率计算式。

(3)试讨论改变哪一点参数可以提高循环热效率?用平均温度法在T-s 图上加以说明。 (12分)

h

真 空

4、在一台蒸汽锅炉中,烟气定压放热,温度从1500℃降低到250℃,所放出的热量用以生

产水蒸气。压力为9.0Mpa,温度为30℃的锅炉给水被加热、汽化、过热成压力为9.0Mpa,温度为450℃的过热蒸汽。将烟气近似为空气,取比热为定值,且c p=1.079kJ/kg?K。试求:

(1)产生1kg过热蒸汽需要多少kg烟气?

(2)生产1kg过热蒸汽时,烟气熵的减小以及过热蒸汽的熵增各为多少?

(3)将烟气与水蒸气作为孤立系统,求生产1kg过热蒸汽时,孤立系统熵的增大为多少?

设环境温度为15℃,求作功能力损失。(18分)

附表:未饱和水和过热蒸汽参数表(部分)

参考答案

一、名词解释; (20分)

1、多变过程:一切有规律的热力过程的总称。

2、临界点:当压力增加至某一压力时,饱和水的状态和干饱和蒸汽的状态重合,成为

为汽、水不分的状态,为临界点。

3、滞止焓:绝热滞止时气体的焓为滞止焓。它等于绝热流动中任一位置气体的焓与流

动动能之和。

4、相对湿度:未饱和湿空气的绝对湿度与同温度下饱和湿空气的绝对湿度的比值。表

示了湿空气中水蒸汽含量的饱和程度。

5、干度:湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽的质量成分。

二、是非判断题:(正确地打“√”;错误的打“×”,并加以改正。)(20分)

1、工质从状态1变化到状态2,不论中间经历了什么过程,其熵的变化都相等。

对。熵是状态参数。

2、用100℃的热源非常缓慢的给冰、水混合物加热,混合物经历的是准静态过程。该

加热过程是可逆过程。

错。温差传热。

3、任何燃气轮机装置都可以通过回热的措施提高其热效率。

错。回热的条件是气轮机出口温度高于压气机出口(燃烧室进口)温度。

4、沸腾的水总是烫手的。

错。沸腾时的温度与压力有关,压力越低,温度越低,因此,沸腾不一定烫手。

5、压气机的绝热压缩过程,由于无散热损失,所以在压力升高比一定的条件下,所消

耗的功最小。

错。等温压缩最省功。

6、 空气的湿球温度总是低于干球温度。

错。 对于饱和湿空气湿球温度等于干球温度。

7、 水蒸气的定压气化过程,由于温度不变,所以内能不变。

错。 水蒸汽不是理想气体。

8、 处于热力学平衡状态的系统必然是一个均匀系统。

错。平衡状态不一定是均匀状态,例如饱和蒸汽。

9、 两杯不同温度的水,在等压下进行绝热混合,其熵不变。

错。 绝热混合过程是不可逆过程,熵增加。

10、绝热容器中间有隔板分开,一侧装有空气,另一侧为真空,现抽去隔板,由于空气

经历了绝热膨胀过程,所以温度下降。

错。 内能不变,温度不变。

三、选择题:(21分)

1、判断后选择的正确答案是 (d ) 。

(a )、工质对外作出膨胀功,就一定吸热; (b )、吸热过程一定升温; (c )、要使工质升温,就一定通过加热的方式实现; (d )、工质体积膨胀,是使热变功的的根本途径。

2、某实验报告称,温度为800K ,压力为6Mpa 的燃气进入燃气轮机,在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。在燃气轮机出口测得的数据是,p 2 = 0.9Mpa ,T 2 = 450K , 试分析,该过程是 (c) 。(1.04/.0.2874/.)p c k J k g K R k J k g K ==

(a )可逆的:

(b )不可逆的:

(c )不可能实现的。

3、某制冷循环中,工质从温度为-73℃的冷源吸热100kJ ,并将热量220KJ 传给温度为27℃的热源,则此循环为: (b) 。 (a )可逆循环

(b )不可逆循环

(c )不可能实现

4、工质经历了一个放热,升温,压力增加的多变过程,其多变指数变化的范围是 (b ) 。

a 、 01n <<;

b 、1n k <<;

c 、n k >;

d 、0n <

5、系统经历了一个不可逆的放热过程,过程中,外界对系统作功150kJ ,系统放热100kJ ,则系统的熵的变化 (d ) 。

a 、0S ?<;

b 、0S ?>;

c 、0S ?=;

d 、无法判别

6、热力学第一定律和第二定律表明,对于实际热力过程 (c ) 。 a 、能量守恒,可用能也守恒; b 、能量守恒,可用能增加; c 、能量守恒,可用能减少; d 、能量减少,可用能也减少。

7、空气在渐缩形喷管中作一元、定熵流动,已知进口状态T 1=300K 、p 1=5bar 、c f1=100m/s ,背压p b =1bar ,则喷管出口 (a) 。 a 、

21p p β> ; b 、21p p β<; c 、21

p

p β= d 、2b p p =。

三、分析题:(37分)

1、试推导理想气体定压比热c p 与定容比热c v 关系式 :c p -c v = R g (5分) 解:po vo dh

du c c dT

dT

=

=

po vo g c c R ∴=+或po vo g c c R -=

2、燃气轮机理想简单循环的排气温度高达400~500℃,这部分排气放到大气中的余热很为客观,有人提出下述三种方案,试分析是否有效,为什么?

(1)、将燃气轮机出口的排气送入另一个透平作功; (2)、将排气送入压气机升压后在送入透平作功; (3)、将排气送入回热器,预热压气机前的空气。 (10分) 解:(1)、虽然燃气轮机理想简单循环的排气温度高达400~500℃,但压力已接近大气压力,无膨胀空间,所以不可能将燃气轮机出口的排气送入另一个透平作功。 (2)、将排气送入压气机升压后在送入透平作功,不可能,因为压缩机消耗功与透平作功抵消。热机循环目的是热变功,无吸热过程,不可能实现热机循环。 (3)、将排气送入回热器,预热压气机前的空气,是可行的。压缩后温度升高,节能。 3、试根据下列条件在无其他动力源的情况下,设计出两种低温余热利用装置的方案,并比较这两种方案在各自理想的条件下的余热利用率。

低温余热源温度:2150t =℃:高温热用户的温度:300℃;环境温度:25℃

(提示:余热利用率即为向高温热源提供的热量与低温热源放热量之比。) (12分) 解:

(1)、制冷机:

20150273

2.82300150

Q W ε+=

==- 202.82Q W = 103.82Q W =

热机:

0111

2527310.48300273t W Q Q Q η+??

'''==-= ?+??

1

02.08Q W '= 110020

3.82 2.080.6172.82Q Q W W Q W '--==热利用率=

(2)、热机:

W 0

01112527310.296150273t W Q Q Q η+??

==-

= ?+?

?

103.378Q W =

制冷机:

10300273 2.08430025

Q W ε'+'=

==- 1

02.084Q W '= 1

1 2.0840.6173.378

Q Q '=

==热能利用率

4、画出朗肯循环的T-s 图,并通过图说明蒸气初、终参数对循环热效率的影响。 (10分)

提高蒸汽初温后:'11m m T T >,'22m m T T =

由2

1

1m t m T T η=-

提高蒸汽初压后:'

11m m T T >,'

22m m T T =

由2

1

1m t m T T η=-

降低乏气压力后:'1

1m m T

T <,'2

2m m T

T <

T

此时虽然1m T 降低,但是它对整个加热过程的平均 加热温度影响较小。

由2

1

1m t m T T η=-

可知降低乏气压力后热效率提高。

四、计算题:(52分)

1、有一储气罐,初始时其内部为真空,如图所示,现连接于输气管道进行充气。已知输气管内空气状态始终保持稳定,

113300301.8/p Mpa K h kJ kg ==1,T ,=。储气罐的容积为0.5m 3,当储2Mpa,时,停止充气。

如忽略充气过程中气体的流动动能及重力位能的影响,而且

管路、储气罐、阀门都是绝热的,若该气体与温度的变化关

系为0.72/u TkJ kg =,求充气后储气罐内气体的温度。 (10分)

解:取储气罐为开口系统。

12100

m m m dm q q q d m d τ

ττ=-=?

110m dU q h d τ

-= 020*******

m U U U h q d m h τ

τ-===? 0001m u m h =

01

00.72301.

8u h T ==

0419.17T K =

2、压力为6Mpa ,干度为0.75的蒸汽稳定流经一个直径为0.02m 的绝热管道,经过阀门后绝热节流到0.1Mpa 。如图所示,若要求节流前后蒸汽的流速保持不变,则节流后管道直径为多少米? (12分)

解:稳定流动:f m Ac q C v

=

=

h

真 空

进口处:

311

111()0.0013190.75(0.032440.001319)0.0247/v v x v v m kg ''''=+-=+?-= 11

111()1213.30.75(2783.81213.3)2391.175/h h x h h kJ kg ''''=+-=+?-= 2

2

421 3.140.02 3.141044

d A m π-?===?

出口处:

112391.175/h h kJ kg ==

22

2222391.175417.521973.6550.8742675.1417.522257.58

h h x h h '--=

==='''-- 322222()0.00104320.874(1.69430.0010432) 1.481/v v x v v m kg ''''=+-=+?-= 112212

1

2

12

f f Ac A c A A v v v v ==

4

221221 3.14101.481 1.883100.0247A A v m v --?==?=?

20.155d m =

==

3、有一台可逆热机,经历了定容吸热1-2、定熵膨胀2-3和定温放热3-1之后完成了一个循环。假设工质是理想气体,比热为定值,循环各点的温度T 1、T 2、T 3已知。 (1)试将此循环定性地表示在p-v 图和T-s 图上。 (2)试写出循环热效率计算式。

(3)试讨论改变哪一点参数可以提高循环热效率?用平均温度法在T-s 图上加以说明。 解:(1)

P T

v s

(2)吸热量:1021()v q c T T =-

因为 2-3过程是定熵膨胀过程,所以有

112233k k T v T v --=

又因为1-2过程是定容吸热过程,所以12v v =;3-1

是定温放热过程,所以

13T T =。

所以

112233

k k T v T v --=?11

2113k k T v T v --=?11

1132k v T v T -??

= ???

放热量:1111

2101322

ln ln ln 1g g v R T v T T

q R T c T v k T T ===-

所以热效率12

011221

102121

ln ln 111()v t v T T

c T T q T T q c T T T T η=-=-=---

(3)如图所示,通过提高状态点2的参数可以提高循环热效率。

从由平均温度表示的热效率公式:2

1

1m t m T T η=-

可以看出:提高状态点2的参数后,平均

放热温度2m T 不变,而平均吸热温度1m T 升高,所以循环热效率t η提高。

4、在一台蒸汽锅炉中,烟气定压放热,温度从1500℃降低到250℃,所放出的热量用以生产水蒸气。压力为9.0Mpa ,温度为30℃的锅炉给水被加热、汽化、过热成压力为9.0Mpa ,温度为450℃的过热蒸汽。将烟气近似为空气,取比热为定值,且c p =1.079kJ/kg ?K 。试求:

(1)产生1kg 过热蒸汽需要多少kg 烟气?

(2)生产1kg 过热蒸汽时,烟气熵的减小以及过热蒸汽的熵增各为多少?

(3)将烟气与水蒸气作为孤立系统,求生产1kg 过热蒸汽时,孤立系统熵的增大为多少?

设环境温度为15℃,求作功能力损失。(18分)

附表:未饱和水和过热蒸汽参数表(部分)

解: (1)、下标“1”代表烟气,“2”代表蒸汽,“ ′”代表入口,“ 〞”代表出口。

111

122()p m c t t h h ''''''-=- 22111

13256.6133.863122.74

2.315() 1.079(1500250)1348.75p h h m kg c t t '''--=

==='''-?- 需要2.315kg 烟气。 (2)、烟气熵的减少:11111

250

ln

2.315 1.079ln 4.476/.1500p T S m c kJ kg K T ''?==?=-' 蒸汽熵的增加:2222() 6.48350.4338 6.0497/.S m s s kJ kg K '''?=-=-=

(3)、12 4.476 6.0497 1.5737/.iso S S S kJ kg K ?=?+?=-+= 作功能力损失:0(15273) 1.5737453.226l iso W T S kJ =?=+?=

工程热力学期末考试试题

一、1.若已知工质的绝对压力P=,环境压力Pa=,则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W s>s′>s″>s′s>s″ 16.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为(B) ====pdv 17、饱和湿空气的相对湿度(B)A.>1B.=1C.<<<1 18.湿空气的焓h为(D)湿空气的焓湿空气的焓干空气与1kg水蒸汽焓之和干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和 二、多项选择题 1.单位物量的理想气体的热容与_____有关。(ACDE)A.温度B.压力C.气体种类D.物量单位E.过程性质 2.卡诺循环是__AD___的循环。 A.理想化 B.两个定压、两个绝热过程组成 C.效率最高 D.可逆 3.水蒸汽h-s图上的定压线(AD)A.在湿蒸汽区为直线B.在过热蒸汽区为直线C.在湿蒸汽区为曲线 D.在过热蒸汽区为曲线 E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线 4.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的__BD___相等。 5.A.压力B.温度C.比体积D.焓E.熵

工程热力学考研试题及答案

1.湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中,不相互独立的一对是(D )D .(p,t)2.在不可逆循环中(B )A . ??>?ds T q B . ??t w >t C .t DP =t w =t D .t w > t DP >t 6.如果孤系内发生的过程都是可逆过程,则系统的熵(C ) A .增大 B .减小 C .不变 D .可能增大,也可能减小21.理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数,当n = ∞ 时,即为等体过程。 7.pdv dT c q v +=δ适用于(A )A .可逆过程,理想气体 B .不可逆过程,理想气体 C .可逆过程,实际气体 D .不可逆过程,实际气体 8.电厂蒸汽动力循环回热是为了(C )A .提高循环初参数 B .降低循环终参数C .提高平均吸热温度 D .提高汽轮机的相对内效率 9.活塞式压气机采取分级压缩( C )A .能省功 B .不能省功 C .不一定省功 D .增压比大时省功 10.理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大,将使生产1kg 压缩空气的耗功量(C )A 增大 B .减小C .不变 D .的变化视具体压缩空气的耗功量 11.下列各项中,不影响燃烧过程热效应的是(C )A .反应物的种类 B .反应温度C .反应速度D .反应压力 12.欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用(C )A .渐缩喷管B .渐扩喷管C .缩放喷管D .前后压差较大直管 13.水蒸汽h -s 图上定压线(C .在湿蒸汽区是直线,在过热蒸汽区是曲线 14.为提高空气压缩制冷循环的制冷系数,可以采取的措施是(D ) A .增大空气流量 B .提高增压比C .减小空气流量 D .降低增压比 15.在范德瓦尔方程中,常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。(C )A 分子间内位能 B .分子运动动能C .分子本身体积D .分子间相互作用力 二、多项选择题16.理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于(AC )A .2 1 p p RT ln B .1 2p p RT ln C .1 2v v RT ln D .2 1v v RT ln E .(p 2v 2-p 1v 1) 17.vdp dh q -=δ适用于 AC A .可逆过程,理想气体 B .不可逆过程,理想气体 C .可逆过程,实际气体D .不可逆过程,实际气体 E .任意过程,任意气体 18.再热压力若选得合适,将使(BCDE ) A .汽耗率提高 B .热耗率提高 C .循环热效率提高 D .排汽干度提高 E .平均吸热温度提高 19.马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时,如果把喷管的渐扩段尾部切去一段,在其他条件不变的情况下,其(BDE )A .流量变小B .流量不变 C .流量变大 D .出口压力变大E .出口速度变大 20.不可逆循环的热效率(BE ) A .低于可逆循环的热效率 B .在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C .高于可逆循环的热效率 D .在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E .可能高于,也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22.在一定的压力下,当液体温度达到 饱和 时,继续加热,立即出现强烈的汽化现象。 23.湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24.火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25.可逆绝热地压缩空气时,无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机,气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26.理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27.利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时,应使用公式 Q =V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28.图示通用压缩子图上一状态点A ,其位置表明: 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。

工程热力学试卷1

一、分析说明题: 1、水汽化过程的P-V 与T-S 图上:1点、2线、3区、5态,分别指的是什么? 答:1点:临界点2线:上界线(干饱和蒸汽线)、下界线(饱和水线)3区:过冷区(液相区或未饱和区)、湿蒸汽区(汽液两相区)、过热蒸汽区(气相区)5态:未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的气体可以看成是理想气体? 答:①分子之间的平均距离相当大,分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。②分子之间没有相互的作用力。 ③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。 3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。 ①蒸汽初温的影响: 保持p 1、p 2不变,将t 1提高,2t 1 T 1T η=- 则有:1T ↑,2T 不变?t η↑ 且乏汽干度:2'2x x > ②蒸汽初压的影响: 保持t 1、 p 2不变,提高p 1,2t 1 T 1T η=- 则有:1T ↑,2T 不变?t η↑ 但是乏汽干度:2'2x x < 4、什么叫逆向循环或制冷循环?逆向循环的经济性用什么衡量?其表达式是什么? 答:在循环中消耗机械能,把热量从低温热源传向高温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针方向进行的循环。 逆向循环的经济性评价指标有:制冷系数;ε =q 2/W net ;热泵系数:ε ′ =q 1/W net 5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。 答:①当绝对压强大于当地大气压时: 相对压强(表压强)=绝对压强-当地大气压 或 当地绝表P P P -= ②当绝对压强小于当地大气压时:真空度=当地大气压-绝对压强 或 绝当地真空P P P -= 6、绝热刚性容器中间用隔板分开,两侧分别有1kg N 2和O 2,其p 1、T 1相同。若将隔板抽出,则混合前后的温度和熵有什么变化,为什么? 答: ①因为是刚性绝热容器,所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。②系统内部的隔板抽出后,温度保持不变。③绝热过程系统熵流为零,系统内部为不可逆变化,熵产大于零,因此总熵变大于零。 7、表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否 可能变化? 答:①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算,因为表压力或真空度只是一个相对压力。 ②若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化。

同济大学《工程热力学》期末模拟试卷资料

同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题(共15分) 一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15 分) 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一 段,其流速、流量变化为。 【 】 A.流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加 C.流速不变,流量不变 D.流速减小,流量增大 2、某制冷机在热源T 1= 300K ,及冷源T 2= 250K 之间工作,其制冷量为1000 KJ ,消耗功为250 KJ ,此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。 【 】 A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数,【 】。 【 】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则 【 】 A.Q >0,△U >0,W >0 B.Q=0,△U >0,W >0 C.Q >0,△U >0,W=0 D.Q=0,△U=0,W=0 8、未饱和空气具有下列关系 【 】 A.t >t w >t d B.t >t d >t w . C.t = t d = t w D.t = t w >t d 9、绝热节流过程是【 】过程。 【 】

工程热力学期末试题及答案

工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 (闭卷,150分钟) 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分,共40分) 1. 什么是热力过程?可逆过程的主要特征是什么? 答:热力系统从一个平衡态到另一个平衡态,称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小,即准静过程,且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量,设环境温度为30°C ,试问这部分热量的火用(yong )值(最大可用能)为多少? 答: =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度(T 1,T 2)的恒温热源间工作的可逆热机,从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2,证明:由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明:四个子系统构成的孤立系统熵增为 (1分) 对热机循环子系统: 1分 1分 根据卡诺定理及推论: 1 则: 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空, 如右图所示。若将隔板抽去,试分析容器中空气的状态参数(T 、P 、u 、s 、v ) 如何变化,并简述为什么。 答:u 、T 不变,P 减小,v 增大,s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发,证明绝热节流过程中,节流前后工质的焓值不变。(绝热节流过程可看作稳态稳流过程,宏观动能和重力位能的变化可忽略不计) 答:开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程,因此有如下简化条件 , 则上式可以简化为: 根据质量守恒,有 代入能量方程,有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力?试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答:在混合气体的温度之下,当i 组元单独占有整个混合气体的容积(中容积)时对容器壁面所形成的压力,称为该组元的分压力;若表为P i ,则该组元的状态方程可写成:P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=

工程热力学试卷终极版

工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价,所以流动功不能为0。(×) 2.质量保持不变的系统就是闭口系。(×) 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态(×) 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ,热量是过程量,所以熵也是过程量。 (×) 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。(×) 6.v p -图上,理想气体的等熵线比等温线陡;s T -图上,理想气体的等压线比等容线陡。(×) 7.绝热系可以是开口系。(√) 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。(√) 9.定容过程对湿蒸汽进行加热,干度一定增大。(×) 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。(×) 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质,任何过程。(×) 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”,这种说法是否正确,为什么? 答:不正确。因为熵是状态参数,不论过程是否可逆,只要初终态相同,其熵变均相同,故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。

答:通过2点作等温线,分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点;由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数,p v T T T 222==,可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等,可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等,可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量,所以 11212s s q v v v 面积=;11212s s q p p p 面积=。从而可以得到,1121212s s q u u v v v 面积==-;1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示,试在s T -图上画出相应的两个过程,指出过程多变指数n 的范围,并说明各过程中工质是膨胀还是压缩,吸热还是放热,升温还是降温,降压还是升压。 答:1-2过程:0-<<∞n ,压缩、放热、降温、降压。

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集 一、填空题 1.能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2.孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3.单位质量的广延量参数具有 参数的性质,称为比参数。 4.测得容器的真空度48V p KPa =,大气压力MPa p b 102.0=,则容器内的绝对压力为 。 5.只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6.饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域,位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态:未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7.在湿空气温度一定条件下,露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ,湿空气越潮湿。(填高、低和多、少) 8.克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9.熵流是由 引起的。 10.多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11.能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12.绝热系是与外界无 交换的热力系。 13.状态公理指出,对于简单可压缩系,只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14.测得容器的表压力75g p KPa =,大气压力MPa p b 098.0=,则容器内的绝对压力为 。 15.如果系统完成某一热力过程后,再沿原来路径逆向进行时,能使 都返回原来状态而不留下任何变化,则这一过程称为可逆过程。 16.卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17.相对湿度越 ,湿空气越干燥,吸收水分的能力越 。(填大、小) 18.克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19.熵产是由 引起的。 20.双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有:( )、( )、( )。 22、理想气体的热力学能是温度的( )函数。 23、热力平衡的充要条件是:( )。 24、不可逆绝热过程中,由于不可逆因素导致的熵增量,叫做( )。 25、卡诺循环由( )热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的( )、( )、( )。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时,该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

工程热力学期末试卷及答案

一.就是非题 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。() 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??=() 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。() 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化就是一样的。() 7.对于过热水蒸气,干度1>x () 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。() 9.膨胀功、流动功与技术功都就是与过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10分) 1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。 (A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律; (C)不违反第一、第二定律;(D)A 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。 A 流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加 C 流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。 (A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程; (C)(A)与(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能就是()。 (A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽 (C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定 5.()过程就是可逆过程。 (A)、可以从终态回复到初态的(B)、没有摩擦的 (C)、没有摩擦的准静态过程(D)、没有温差的 三.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)

工程热力学期末试卷及答案

一.是非题 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。( ) 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少( ) 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。( ) 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??= ( ) 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。 ( ) 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。 ( ) 7.对于过热水蒸气,干度1>x ( ) 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。( ) 9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 ( ) # 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。 ( ) 二.选择题 (10分) 1.如果热机从热源吸热100kJ ,对外作功100kJ ,则( )。 (A ) 违反热力学第一定律; (B ) 违反热力学第二定律; (C ) 不违反第一、第二定律;(D ) A 和B 。 2.压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为( )。 (A ) 流速减小,流量不变 (B )流速不变,流量增加 (C ) 流速不变,流量不变 (D ) 流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于( )。 (A ) 系统的初、终态; (B ) 系统所经历的过程; [ (C ) (A )和(B ); ( D ) 系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( )。 (A )全部水变成水蒸汽 (B )部分水变成水蒸汽 (C )部分或全部水变成水蒸汽 (D )不能确定 5.( )过程是可逆过程。 (A ).可以从终态回复到初态的 (B ).没有摩擦的 (C ).没有摩擦的准静态过程 (D ).没有温差的 三.填空题 (10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________

工程热力学习题解答

1. 热量和热力学能有什么区别?有什么联系? 答:热量和热力学能是有明显区别的两个概念:热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量,是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的;而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合,是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之,热量是热能的传输量,热力学能是能量?的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出;热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何? 答:二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-,()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d (变大) 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+(变大) 很相像,为什么热量 q 不是状态参数,而焓 h 是状态参数? 答:尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+(变大)似乎相象,但两者的数学本 质不同,前者不是全微分的形式,而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是,看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说,其循环积分:()dh du d pv =+??? 因为 0du =?,()0d pv =? 所以 0dh =?, 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说,其循环积分: q du pdv δ=+??? 虽然: 0du =? 但是: 0pdv ≠? 所以: 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分(图2-13),A 部分装有1 kg 气体,B 部分为高度真空。将隔板抽去后,气体热力学能是否会发生变化?能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程?

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全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记:目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义:目标院校目标专业本科教学课件 期末题:目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题:目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题:目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题:目标院校目标专业历年考试真题,本项为赠送项,未公布的不送!

中北大学工程热力学试题(A)卷(闭卷) 2013--2014 学年第一学期 学号:姓名: 一、单项选择题(本大题共 15 小题,每题只有一个正确答案,答对一题得 1 分,共15分) 1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入 1 bar 的环境中,现将喷管尾部 截去一段,其流速、流量变化为。【】 A. 流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加 C.流速不变,流量不变 D. 2 、某制冷机在热源T1= 300K,及冷源消耗功为 250 KJ ,此制冷机是流速减小,流量增大 T2= 250K 之间工作,其制冷量为 【】 1000 KJ, A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 只适用于【】 A. 一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行 一个【】过程。

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一、判断命题是否正确,错误的加以改正 1、孤立系统的热力状态不能发生变化。 2、答:×,只要孤立系统发生热力过程,其热力状态就会发生变化。 2、工质从同一初态出发,经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态,则两种过程中 S g不可逆S g可逆、S f不可逆S f可逆、S不可逆S可逆。 答:×,S f 不可逆S f可逆 3、热力过程中,系统向外界放热,其温度必然降低。 4、答:×,热力过程中,系统向外界放热,其温度不一定降低。 5、一切不可逆循环的热效率答:×,一切循环的热效率t w net。 q1 t w net。 q1 6、系统吸热,其熵一定增加,系统放热,其熵一定减小。 7、答:×,系统吸热,其熵一定增加,系统放热,其熵不一定减小。 6、工质经过不可逆循环后,有 Q 0 ,根据 dS Q dS 0 。T r ,则有 T r 答:×,工质经过不可逆循环后,有Q 0 ,但dS 0 。 T r 二、选择题 1、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,一部分为高压气体,一部分保持真空,抽去隔板 前后 D A、S 0 , U 0 ; B 、S0,H 0 ; C、S 0 , U 0 ; D 、S0,U 0。 2、q c p T w t适用于 C A、任意气体、闭口系统、可逆过程; B、实际气体、开口系统、可逆过程; C、理想气体、开口系统、稳流过程; D、任意气体、开口系统、可逆过程。 3、经过不等温传热后, B A、热量的可用能和废热均减少; B、热量的可用能减少,废热增加; C、热量的可用能不变,废热增加;

D、热量的可用能不变,废热减少。 4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后,则孤立系统的总能、总熵、总用的变化为 C A、E 0 , S 0,E X 0; B、E 0 , S 0,E X 0 C、E 0 , S 0,E X 0; D、E 0 , S 0,E X 0 5、在紧闭门窗的房间内,启动一台打开的冰箱,经过一段时间的运行,则室温将 B A、降低; B、升高; C、不变; D、不定。 6、工质不可逆稳态稳流经过某控制容积,则此控制容积内: B A、储存能不变,熵增加; B 、储存能不变,熵不变; C、储存能增加,熵增加; D 、储存能增加,熵不变。 三、简答题 1、什么是可逆过程实现可逆过程的基本条件是什么可逆过程与准静态过程的区别与联系是 什么 答:可逆过程是当系统完成某一过程后,如果令过程沿相同的路径逆行而能使过程中所涉及到 的一切(系统和外界)都回复到原来的状态,而不留下任何的痕迹的过程 实现可逆过程的基本条件是过程无限缓慢,即所有的不平衡势差无限小;没有耗散效应。 可逆过程与准静态过程的共同点:他们都是无限缓慢的、由连续的、无限接近平衡的状态所组成的过程,都可以在坐标图上用连续的实线来表示。 可逆过程与准静态过程的区别是准静态过程着眼与平衡,耗散效应对它无影响,而可逆过程不但强调平衡,而且强调能量传递效果。 2、理想气体从同一初态膨胀到同一终态比体积,定温膨胀与绝热膨胀相比,哪个过程做功 多若为压缩过程,结果又如何 答:对于膨胀过程而言,定温膨胀做功多,若为压缩过程,则定熵压缩耗功多。可以用示功 图来表示。 3、朗肯循环由哪几个过程组成这些热力过程分别在哪些热力设备中完成 答:朗肯循环由定压加热( 2 分)、定熵膨胀、定压冷却和定熵压缩四个过程组成,这些热 力过程分别在锅炉和过热器、气轮机、冷凝器以及给水泵中完成的。 四、证明题

同济大学硕士研究生入学统一考试9806年工程热力学真题25页word文档

1998年同济大学招收攻读硕士研究生入学考试试题 一、概念题 1、何为准静态过程? 2、开口系统同热力过程中的熵变化量S2-S1可由哪几部分组成? 3、试分析提高蒸汽热力循环的途径或方法? 4、在焓湿图上表示出湿空气的绝热加湿过程并作简单分析? 5、试证明理想气体的定压摩尔比热与定压摩尔比热之差等于通用气体常 数,即MCp—MCv=R。 6、比较开口系统和闭口系统焓的异同点 7、如果进行高压比大流量的压缩制气过程,采用什么办法较为合理 8、空气冷却塔中,用环境温度下的风可以将热水冷却到比环境温度更低温 度的状态,试问是否违背热力学第二定律,为什么 二、计算题 1、某绝热不可逆循环空气压缩制气过程中,气体的压力由P1=0.1MPa升高 到P2=1.2MPa,耗功率为35KW,设空气的定压质量比热Cp为常数,初温为20℃,气体流量为500Kg/h,求:排放气体的温度和过程的当量绝热指数(多变绝热指数) 2、设有一热机至于大气压力下的有限热容量的热源和冷源之间,热源为 1000Kg和90℃的水,冷源为50Kg和-5℃的冰,求:(1)热机的最大做功量和最终温度分别为多少?(2)如果热源和冷源直接接触,最终温度为多少?(C水=4.19KJ/kg.k,C冰=2.00KJ/kg.k,冰的溶解潜热r=333.27KJ/kg)

3、空气压力p1=0.1Mpa、温度t1=20℃和流速为C1=250m/s,流经扩压管后 的出口流速为C2=15m/s,求理想流动状态下的出口压力、出口温度和扩压管的类型。 4、证明任何两条准静态绝热线不相交 三、计算题 1、一个储气罐从压缩空气总管充气,总管内压缩空气参数恒定, P0=500Pa,25℃,充气开始时,罐内空气参数为50KPa,10℃。求充气终了时罐内空气的温度,设充气过程是在绝热条件下进行的 2、在高温热源T1=2000K及低温热源T2=600K之间进行一个不可逆循环, 若工质在定温吸热过程中与热源T1存在60K温差,在定温放热过程中与冷源T2也存在60K温差,而其余两个为定熵膨胀和定熵压缩过程。试求:(1)循环热效率(2)若热源供给1000KJ的热量,则做功能力损失多少? 3、已知空气的初态为P1=0.6MPa,V1=0.236m3/kg,经过一个多变过程后状 态变化为P2=0.12MPa,V2=0.185 m3/kg,试求该过程的多变指数,以及每千克气体做的功,所吸收的热量及内能、焓和熵的变化。 4、渐缩喷管进口空气压力为P1=2.5MPa,温度t1=80 ℃,流速c1=50m/s,喷 管压力Pb=0.1MPa,求喷管出口的气流速度c2,状态参数v2及T2,如喷管出口截面积s=1cm2,求质量流速 5、绝热刚性容器中有隔板将容器一分为二,左侧为0.05mol的300K、 2.8MPa的高压空气,右侧为真空,若抽出隔板,求容器中空气熵变 1999年同济大学硕士研究生入学考试工程热力学专业试题 一、概念题(每题5分,共40分)

工程热力学试题及答案1

中国自考人——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧! 全国2002年10月高等教育自学考试 工程热力学(一)试题 课程代码:02248 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要 求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) A.稳流开口系统 B.闭口系统 C.任意系统 D.非稳流开口系统 4.锅炉空气预热器中,烟气入口温度为1373K ,经定压放热后其出口温度为443K ,烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍 倍 倍 倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上,经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大,也可能小 8.不可逆机与可逆机相比,其热效率( ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高,可能低,也可能相等 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程,系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大,也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀,节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时,回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当,则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升,热耗率下降 B.汽耗率下降,热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中,为达到提高循环热效率的目的,可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿空气中水蒸汽所处的状态( ) A.可以是饱和状态,也可以是过热蒸汽状态 B.只能是饱和状态

工程热力学复习题

各位同学:以下为《工程热力学B 》复习题,如有问题,请到办公室答疑。 第一章 基本概念 1.如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变。( 错 ) 2.压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。 ( 错 ) 3.由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程,故从本质上说属于可逆过程。 ( 错 ) 4.可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。( 对 ) 5. 比体积v 是广延状态参数。( 对 ) 6. 孤立系的热力状态不能发生变化。 ( 错 ) 7. 用压力表可以直接读出绝对压力值。 ( 错 ) 8. 处于平衡状态的热力系,各处应具有均匀一致的温度和压力。( 错 ) 9. 热力系统的边界可以是固定的,也可以是移动的;可以是实际存在的,也可以是假想的。 ( 对 ) 10. 可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。 (对 ) 11.经历了一个不可逆过程后,工质就再也不能回复到原来的初始状态了。 ( 错 ) 12. 物质的温度越高,则所具有的热量越多。( 错 ) 1. 能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。 2. 在火力发电厂蒸汽动力装置中,把实现 热 能和机械能 能相互转化的 工作物质就叫做 工质 。 3. 按系统与外界进行物质交换的情况,热力系统可分为 开口系 和 闭口系 两大类。 4. 决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 2 个。 5. 只有 平衡 状态才能用参数坐标图上的点表示,只有 可逆 过程才能用参数 坐标图上的连续实线表示。 6. 绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 7. 孤立系是指系统与外界既无 能量 交换也无 质量 交换的热力系。 8. 测得容器的表压力75g p KPa =,大气压力MPa p b 098.0=,容器内的绝对压力 173 kPa 。 6.热力系在不受外界影响的条件下,系统的状态能够始终保持不变,这种状态称为(平 准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程 C 。A 做功无压差; B 传热无温差; C 移动无摩擦; D 上述任一个都可。 2.下列说法中正确的是:1 (1)可逆过程一定是准平衡过程

2013年同济大学工程热力学考研真题

2013年同济大学硕士研究生入学统一考试试题 科目代码:816 考试科目:工程热力学试题满分:150分 一、判断对错题,共15道题,每道题目2分,共30分。 1、膨胀功、技术功、流动功都是过程量,都与过程有关。 2、公式&q=cvdT+pdv只适用于闭口稳定系统。 3、实际气体的压缩因子可以大于1,可以等于1,也可以小于1。 4、闭口绝热系统的熵不可能减少。 5、理想气体经历绝热节流后流体温度不变,所以节流过程并不造成能量品质下降。 6、热电合供循环可以有效提高动力循环热效率。 7、理想气体混合物的焓、熵只是温度的单值函数。 8、再热循环可以有助于提高循环的热效率。 9、蒸汽动力循环的气体吸热温度越高,热效率就越大。 10、湿空气的含湿量是指每千克空气中含有的水蒸汽量。 其他几道记不清楚了。 二、简答题,共5道题,每到8分,共40分。 1、系统的状态只由两个独立参数确定。气体的压力和比体积确定后,可以求出温度。但是理想气体的热力学能和焓只取决于温度,前后是否矛盾?为什么? 2、有个人根据&q rev =Tds=cdT推导得到ds=cdT/T,说熵只取决于温度,对吗?为什么? 3、计算热效率的两个公式n t =1-q2/q1和n t =1-T2/T1是不是一样的?分别适用于哪些情况?为什么? 4、燃气轮机在燃烧过程之前为什么要设置压缩机来压缩气体? 5、分析回热循环和热效率的关系。具体内容记不清了,这道题我没复习,当时空在那里了。 三、计算题,共5道题目 1、2kg的理想气体经历一个可逆多变过程,吸热Q,温度由T1降低到T2,对外作膨胀功,计算cp和cv的值。(15分) 2、某种气体经历了2个过程,热源的温度为600K,第一个过程是不可逆的过程,气体从热源吸收了100KJ的热量,热力学能增加了30KJ。第二个过程是可逆的,经历过这2个过程后,气体回复到了初始状态。总的熵增为0.262KJ/K。(1)计算在第一个过程中气体所作的功;(2)计算第二个过程气体与热源交换的热量以及所作的功。(15分)

工程热力学1期末试题+答案

图 1 图2 2012工程热力学Ⅰ考题(A ) 一、简答题(共30分) 1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆 循环。有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率,你是否同意他的说法,为什么?(10分) 2、有一种热机,以水蒸气为工质,循环的高温热源温度为1200 K ,低温热源温度为300 K ,循环的热效率t η。现将循环工质改成理想气体,则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化?为什么? (10分) 3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量,有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。(10分) 二、计算题(共70分) 1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料,供水压力为200kPa 、温度20℃, 喷嘴内径为0.002m 时,射出水流温度20℃,压力100kPa ,流速1000m/s ,已知在200kPa 、20℃时,3 0.001002m /kg v =,假定可近似认为水的比体积不变,求水泵功率。(10分) 2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料,该混凝土的密度为2300kg/m 3 ,比热容0.65kJ/(kg ·K)。若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃(室内温度),求此过程的熵产。(10分) 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环(图2循环1-2-3-4-1),压缩比ε =10,压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。加热过程中气体吸热650kJ/kg 。假定比热容为定值,且c p =1.004kJ/(kg·K),κ =1.4,求:(1)循环中各点的温度、压力和循环热效率;(2)若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆,两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K),求工质 经循环后的熵变; (3) 若膨胀过程持续到5(p 5 = p 1),画出循环T-s 图,并分析循环热效率提高还是下降。(10+5+5分) 4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩,压力比为4.2,初终态温度分别为30℃和227℃。

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