工程热力学与传热学气体的流动
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·绪论
页脚内容
一、选择题 (82分)
1、
定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是()。
A、
压缩过程
B、
膨胀过程
C、
熵减过程
D、
降压过程
正确答案:
A
学生答案:
A
2、
以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是()。
A、
闭口系统
B、
开口系统
C、
绝热系统
D、
孤立系统
正确答案:
D
学生答案:
3、
下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是()
A、
定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程
B、
定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程
C、
定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程
D、
定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程
正确答案:
B
学生答案:
4、 ·绪论
页脚内容 等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化()。
A、
可逆过程>不可逆过程
B、
二者相等
C、
可逆过程
D、
无法确定
正确答案:
B
学生答案:
5、
对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是()。
A、
定容过程中工质与外界没有功量交换
B、
定容过程中技术功等于工质的体积变化功
C、
工质定容吸热时,温度升高,压力增加
D、
定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值
正确答案:
C
学生答案:
6、
某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于()状态。
A、
未饱和液体
B、
饱和液体
C、
湿蒸汽
D、
过热蒸汽
正确答案:
A
学生答案:
7、
在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机,
以下说法正确的是()。 ·绪论
页脚内容 A、
卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器
第一篇 工程热力学
第一章 基本概念
一.基本概念
系统: 状态参数: 热力学平衡态: 温度: 热平衡定律: 温标: 准平衡过程:
可逆过程: 循环: 可逆循环 : 不可逆循环:
二、习题
1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗?
错
2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度?
3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为MPa,而当地大气压力为,当航行至另一海域,其真空度变化为,而当地大气压力变化为。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化?
4.如图1-1所示,一刚性绝热容器内盛有水,电流通过容器底部的电阻丝加热水。试述按下列三种方式取系统时,系统与外界交换的能量形式是什么。
(1)取水为系统;(2)取电阻丝、容器和水为系统;(3)取虚线内空间为系统。
(1)不考虑水的蒸发,闭口系统。
(2)绝热系统。注:不是封闭系统,有电荷的交换
(3)绝热系统。
图
1-1
5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。
(1)在大气压力为时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。
耗散效应
(2)在大气压力为时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。
可逆
(3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。
可逆
(4)100℃的水和15℃的水混合。
有限温差热传递
6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于室II的压力。大气压力为760mmHg。试求:
(1) 真空室以及I室和II室的绝对压力;
(2) 表C的读数;
(3) 圆筒顶面所受的作用力。 图1-2
35 第一篇 工程热力学
第一章 基本概念
一.基本概念
系统: 状态参数: 热力学平衡态: 温度: 热平衡定律: 温标: 准平衡过程:
可逆过程: 循环: 可逆循环 : 不可逆循环:
二、习题
1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗?
错
2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度?
3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917MPa,而当地大气压力为0.1013MPa,当航行至另一海域,其真空度变化为0.0874MPa,而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化?
4.如图1-1所示,一刚性绝热容器内盛有水,电流通过容器底部的电阻丝加热水。试述按下列三种方式取系统时,系统与外界交换的能量形式是什么。
(1)取水为系统;(2)取电阻丝、容器和水为系统;(3)取虚线内空间为系统。
(1)不考虑水的蒸发,闭口系统。
(2)绝热系统。注:不是封闭系统,有电荷的交换
(3)绝热系统。
图 1-1
5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。
(1)在大气压力为0.1013MPa时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。
耗散效应
(2)在大气压力为0.1013MPa时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。
可逆
(3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。
可逆
(4)100℃的水和15℃的水混合。
《工程热力学和传热学》第一章——第十二章习题
思考题:
1、热力学第一定律的实质是什么?并写出热力学第一定律的两个基本表达式。
答:热力学第一定律的实质是能量转换与守恒原理。热力学第一定律的两个基本表达式为:q=Δu+w;q=Δh+wt
2、热力学第二定律的实质是什么?并写出熵增原理的数学表达式。
答:热力学第二定律的实质是能量贬值原理。熵增原理的数学表达式为:dSiso≥0 。
3、什么是可逆过程?实施可逆过程的条件是什么?
答:可逆过程为系统与外界能够同时恢复到原态的热力过程。实施可逆过程的条件是推动过程进行的势差为无穷小,而且无功的耗散。
4、过热蒸汽绝热节流,呈现什么节流效应?并说明理由。
答:利用h-s图可知温度降低,呈现节流冷效应。如图:h1=h2;P1>P2;∴t1>t2
5、水蒸汽定压发生过程一般要经历哪些阶段?当压力高于临界压力时又是一个什么样的过程?
答:水蒸汽定压发生过程一般要经历预热、汽化、过热三个阶段。当压力高于临界压力时水蒸汽定压发生过程没有汽化阶段,汽化是一个渐变过程。
6、系统经历一个不可逆过程后就无法恢复到原状态。
由不可逆过程的定义可知:系统可以恢复到原状态,但系统与外界不能同时恢复到原状态。
填空题
1、 工质的基本状态参数是(温度,压力,比容)
2、氮气的分子量μ=28,则其气体常数(296.94)
3、气体吸热100kJ,内能增加60kJ,这时气体体积(增大)
4、实现准平衡过程的条件是 (推动过程进行的势差为无穷小)
5、根据热力系统和外界有无(物质)交换,热力系统可划分为(开口和闭口)
6、作为工质状态参数的压力应该是工质的(绝对压力)
7、稳定流动能量方程式为(q=(h2-h1)+(C22-C12)/2+g(Z2-Z1)+wS)
8、理想气体的定压比热CP和定容比热CV都仅仅是(温度)的单值函数。
9、氧气O2的定压比热CP=0.219kcal/kgK,分子量μ=32.则其定容比热CV=(0.657)kJ/kgK。