下载文档原格式
电气工程与自动化学院咨询：3987551，3987557电气工程及其自动化专业本专业是国家级特色专业，培育具有电工技术、电子技术、操纵理论、运算机科学等大体理论，把握电力系统及其自动化、工业电气自动化、电机与电器、电力电子、运算机操纵等领域的专业知识和技术的“复合型”高级工程技术人材。
学生学习的要紧课程，除公共基础课外，还有电路原理、电磁场理论、电机学、自动操纵原理、自动操纵系统、运算机操纵、电力工程、发电厂、电力电子、检测技术、智能电器等课程。
本专业要紧特点是电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合。
学生毕业后，能够在各电力公司和发电厂、电工制造业、工业电气自动化和信息技术等部门和领域从事工程设计、研究开发、系统分析与运行、信息处置、实验分析、设备制造和技术治理等工作和在科研院所从事教学与科研工作。
自动化专业本专业培育具有操纵理论、信息处置、自动检测与仪表、运算机技术和网络技术的基础理论与方式，把握生产进程自动化、工业自动化、电子与运算机应用等方面的专业知识，具有较强解决工程实际问题能力的高级工程技术人材。
学生学习的要紧课程，除公共基础课外，还有电路原理、电子技术基础、自动操纵理论、自动操纵系统、电力电子技术、电机及拖动、信号与系统分析、微机原理及应用、运算机操纵、系统辨识、最优操纵、智能操纵等课程。
本专业的特点是以操纵理论和技术为主，电子技术与操纵理论相结合，软件与硬件相结合，学生知识面广，适应性强。
学生毕业后，可从事工业自动化、生产进程操纵、运算机操纵、数字化信息系统和电子产品与自动化仪表等领域的工程设计与开发、调试、运行、技术治理和在科研院所从事教学与科研工作。
电子信息工程专业本专业覆盖电子工程、信息工程、运算机通信等领域，培育具有电子技术和信息系统的基础理论和大体知识，具有电子工程、信息系统理论及信息处置技术，运算机应用等方面的能力，受到科学实验和科学研究的全面训练，具有较强解决工程实际问题能力的高级工程技术人材。
河南理工大学2010-2011学年第二学期《物理化学》试卷（A 卷常数：F=96485C/mol ； R^.SMJ-mol ^K-1单项选择题（25题，每题2分，共50分，）1. 对丁真实气体，当处丁什么条件时，其行为与理想接近 A. 高温高压B.高温低压C.低温低压2. 某真实气体的压缩因子Z<1,则表示该气体相对于理想气体 A. 易被压缩 C.易液化3. 对丁临界点的描述，下列说法不正确的是C. 临界点所对应的温度是气体可以加压液化所允许的最高温度D. 在临界参数中，临界体积是最容易精确测定的 4. 描述真实气体的状态方程有多种，但都有一个共同特点是 （A ）A. 当压力趋于零时，都可还原成/7匕=穴7B. 当温度越高时，都可还原成pF =Ar C. 当压力趋于无穷大时，都可还原成 D. 当压力趋于零时，都可还原成范德华方程= 5. 热力学第一定律表达式为：AEZ-fi+r,其只适用丁• （ D ）A.单纯的prr 变化 B .相变化 c.化学变化D .封闭系统的任何变化（BD.低温高压（AB.难于压缩 D.难液化A.临界点处 oB. 在临界点处，气、液密度相同6.公式叭，0^7的删条件应该是7. 理想气体的焦尔一汤姆逊系数 A.戽＞0B.必＜0C.视所处的压力和温度而定D.8. 将100Q C 、101.325 kPa 的lmd 水置于密闭真今容器中，蒸发为同温同压下的水蒸气，过程的下列各量何者等于零？（ A ）A. GB.HC.况系）D. 只环）9. 等温下将压力同为的0.8 mol 氮7气和0.2 mol 氧7气混合成压力为的混合7气。
设两种气体均为理想气体，则该混合过程的熵变AS 为 A. 0.832J K 1 B. 8.32 J K -110. 下面的麦克斯韦关系式哪个是错误的A. （l ）、（4）偏摩尔量；（2）、（3）化学势B. （l ）偏摩尔量；（2）化学势；（3）、（4）都不是C. （l ）偏摩尔量；（2）、（4）化学势;（3）都不是D. （2）化学势；（3）、⑷偏摩尔量；（1）都不是12.30QC 时，组成为x A =0.40的A 、B 液态混合物中组分A 的蒸气压^=（142＜ （其中Fi 为3（TC 吋纯组分A 的饱和蒸气压）。
河南理工大学 2008-2009 学年第 2 学期《工程热力学与传热学》试卷（A 卷）1．卡诺机A 工作在927℃和T 的两个热源间，卡诺机B 工作在T 和27℃的两个热源间。
当此两个热机的热效率相等时，T 热源的温度为 K 。
2．物体能全部吸收外来射线，这种物体称为 ，物体的单色黑度不随波长而变化的物体称为 。
3．在换热器中，冷热流体沿热表面不断地吸收和放出热量，故温度沿整个热表面是不断变化的，常采用 表示其平均温度，它的表达式为 。
4．热量传递的推动力是，质量传递的推动力是 。
5．理想气体经一绝热自由膨胀过程至终态，系统内能 ，系统温度 。
（填增大，减小或不变）。
1. 平衡状态2. 第二类永动机3.露点温度4. 第二类边界条件5. 对流换热6. 热辐射1．平衡状态：热力系在无外界的影响下，宏观性质不随时间而变化的状态。
2．第二类永动机：从单一热源取得热量并使之完全变为机械能而不引起其它变化的循环发动机。
3．露点温度：未饱和湿空气在水蒸汽分压力不变的情况下，冷却至饱和湿空气时的温度。
4．第二类边界条件：给定物体表面上的热流密度分布随时间的变化关系。
5．对流换热：流体与固体壁面直接接触而发生的热量传递。
6．热辐射：由于自身温度或热运动的原因而激发的电磁波传播。
1.将卡诺循环在v p -图和s T -上表示出来，并在图中用面积表示做功大小。
2.为什么余隙容积又叫有害容积？ 3．简述水的相变过程在v p -上的规律。
4．电影《泰坦尼克号》里，男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上而幸存下来。
试从传热学的观点解释这一现象 5.下图为一组电子元件的散热，试分析：（1）为增强散热，这些元件是集中还是分散放置？（2）如果某一元件对温度要求较高或不能承受较高温度，则应放在什么位置，为什么？6．有一台钢管换热器，热水在管内流动,空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。
有人提出,为提高冷却效果,采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。
请你评价这一方案的合理性。
三、 （评分标准：每小题5分）o sov2.(1)余隙容积使气缸吸气容积减小，使压气机生产量减小；（2）排气压力越高，有效容积减小，当排气压力高到一定程度，压气机无法吸气。
3．水的相变过程可以归纳为一点（临界点）、两线（饱和液态线，饱和汽态线）、三区（液相区，汽液两相共存区，汽相区）、五态（未饱和态，饱和水态，湿饱和蒸汽态，干饱和蒸汽态和过热蒸汽态）。
4.杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量，而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。
在其他条件相同时，水的自然对流强度要远大于空气，因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。
因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。
5. (1)分散放置要好，能有效削弱边界层。
(2)应将对温度要求较高的电子元件放在前端，此时在电子元件表面形成的边界层较薄。
6．该换热器管内为水的对流换热，管外为空气的对流换热，主要热阻在管外空气侧，因而在管外加装肋片可强化传热。
注意到钢的导热系数虽然小于铜的，但该换热器中管壁导热热阻不是传热过程的主要热阻，因而无需将钢管换成铜管。
1.空气在某压气机中被压缩。
压缩前空气的参数是p1=0.1MPa, v1=0.845m3/kg; 压缩后的参数是p2=0.8MPa, v2=0.175m3/kg。
假定在压缩的过程中，1kg空气的热力学能增加146kJ,同时向外放出热量50kJ,压气机每分钟生产压缩空气10kg。
求：（1）压缩过程中对每公斤气体所作的功；（2）每生产1kg的压缩气体所需的功；（3）带动此压气机至少要多大功率的电动机？1．（1）压缩过程所作的功分析可知，在压缩过程中，进、排气阀均关闭，因此取汽缸中的气体为热力系，（1分）由闭口系能量方程得：kgkJkgkJkgkJuqw/196/146)/50(-=--=∆-=（3分）（2）生产压缩空气所需的功选气体的进出口、汽缸内壁及活塞左端面所围空间为热力系，由开口系能量方程得（1分）)/(5.251)/845.0101.0/175.0108.0()/146()/50()(3333kg kJkgmkPakgmkPakgkJkg kJpvuqhqwt-=⨯⨯-⨯⨯---=∆-∆-=∆-=（4分）（3）电动机的功率kWkgkJskJwqPtm9.41/5.251)60/10(=⨯==（3分）2．一可逆热机在质量相同的热物体和冷物体之间工作。
热物体的初温为1T，冷物体的初温为2T，两物体始终保持压力不变，且无相变，试求：（1）此系统最终达到平衡时的温度；（2）该热机总共输出的功量；（3）如两物体直接接触进行热交换至温度相等，求平衡温度及两物体总熵的变化。
2．（1）取热物体、冷物体及热机为孤立系，设系统平衡是的温度为mT，则（1分）,W21isoSSSS∆+∆+∆=∆因0W=∆S，故⎰⎰=+=∆+∆=∆m mT TTmcTmcSSS T T21iso12TdTd（2分）即0lnln1=+BmmTTmcTTmc，所以系统平衡时的温度21TTTm=。
（2分）（2）热物体为有限热源，过程中放出热量1Q，冷物体为有限冷源，过程中吸收热量2Q)(11mTTmcQ-=，)(22TTmcQm-=（1分）热机为可逆热机时，作功量最大，)2(2121max mTTTmcQQW-+=-=（2分）（3）平衡温度由能量平衡方程式求得，即（1分）)()(21TTmcTTmcpp-=-故221TTTp+=（1分）两物体组成系统的熵的变化量为⎰⎰+=+=∆+∆=∆p pT T TTTTmcTmcTmcSSS T T2122121124)(lnTdTd（2分）3、由三层材料组成的加热炉炉墙。
第一层为耐火砖。
第二层为硅藻土绝热层，第三层为红砖，各层的厚度及导热系数分别为d1＝240mm，λ1=1.04W/(m·℃)，d2＝50mm, λ2=0.15W/(m·℃)，d3＝115mm, λ3=0.63W/(m·℃)。
炉墙内侧耐火砖的表面温度为1000℃。
炉墙外侧红砖的表面温度为60℃。
试计算硅藻土层的平均温度及通过炉墙的导热热流密度。
4．如果测得室内外空气的温度分别为15℃、0℃，墙体厚度为20cm 。
已知墙体的导热系数为0.5 W/mK ，空气与墙体内表面对流传热系数为 h=5W/m 2K ，空气与墙体外表面对流传热系数为 h=4W/m 2K ，求房间内外墙表面的温度及热流大小。
4.总的热阻为 kh h R t δ++=2111 （3分） 由已知得: K /W 521⋅=m h ，K /W 422⋅=m h ，K /W 5.0⋅=m k ，m 2.0=δ，得（1分）W /K 85.02⋅=m R t （1分）热流： K W/m 65.1785.0015q 221⋅=-=-=t air air R t t （3分）内墙温度： C h q t t a i r w 47.115165.17151111=⨯-=-= （2分）外墙温度： C k q t t w w 41.45.02.065.1747.1112=⨯-=-=δ （2河南理工大学 2008-2009 学年第 1 学期《工程热力学与传热学》（A 卷）标准答案与评分标准已知 δ1＝0.24m, λ1=1.04W/(m ⋅℃) δ2＝0.05m, λ2=0.15W/(m ⋅℃) δ3＝0.115m, λ3=0.63W/(m ⋅℃) t 1=1000℃ t 2=60℃t 1qt 1r 1t 2r 2t 3r 3t 4214312123121123221259/700289t t q W m t t q t t q δδδλλλδλδλ-==++=-==-=℃℃硅藻土层的平均温度为℃499232=+t t（2分）（4分） （2分）（2分）（2分）t 专业班级： 姓名： 学号：…………………密………………………………封………………………………线…………………………4. 杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量，而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。
在其他条件相同时，水的自然对流强度要远大于空气，因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。
因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。
5. (1)分散放置要好，能有效削弱边界层。
(2)应将对温度要求较高的电子元件放在前端，此时在电子元件表面形成的边界层较薄。
6．该换热器管内为水的对流换热，管外为空气的对流换热，主要热阻在管外空气侧，因而在管 外加装肋片可强化传热。
注意到钢的导热系数虽然小于铜的，但该换热器中管壁导热热阻不 是传热过程的主要热阻，因而无需将钢管换成铜管。
分析可知，在压缩过程中，进、排气阀均关闭，因此取汽缸中的气体为热力系，（1分） 由闭口系能量方程得：kg kJ kg kJ kg kJ u q w /196/146)/50(-=--=∆-= （3分） （2）生产压缩空气所需的功选气体的进出口、汽缸内壁及活塞左端面所围空间为热力系，由开口系能量方程得（1分）)/(5.251)/845.0101.0/175.0108.0()/146()/50()(3333kg kJ kg m kPa kg m kPa kg kJ kg kJ pv u q h q w t -=⨯⨯-⨯⨯---=∆-∆-=∆-= （ 4分）（3）电动机的功率kW kg kJ s kJ w q P t m 9.41/5.251)60/10(=⨯== （3分）2．（1）取热物体、冷物体及热机为孤立系，设系统平衡是的温度为m T ，则 （1分） ,W 21iso S S S S ∆+∆+∆=∆ 因0W =∆S ，故 ⎰⎰=+=∆+∆=∆mm T T T mc TmcS S S T T 21iso 120Td T d （2分）即 0ln ln1=+Bm m T Tmc T T mc ，所以系统平衡时的温度 21T T T m =。
（2分）（2）热物体为有限热源，过程中放出热量1Q ，冷物体为有限冷源，过程中吸收热量2Q )(11m T T mc Q -=， )(22T T mc Q m -= （1分）热机为可逆热机时，作功量最大，)2(2121max m T T T mc Q Q W -+=-= （2分） （3）平衡温度由能量平衡方程式求得，即 （1分） )()(21T T mc T T mc p p -=- 故 221T T T p +=（1分） 两物体组成系统的熵的变化量为 ⎰⎰+=+=∆+∆=∆pp T T T T T T mc T mc Tmc S S S T T 2122121124)(lnT d T d （2分） 3．4.总的热阻为 kh h R t δ++=2111 （3分） 由已知得: K /W 521⋅=m h ，K /W 422⋅=m h ，K /W 5.0⋅=m k ，m 2.0=δ，得（1分）W /K 85.02⋅=m R t （1分）热流： K W/m 65.1785.0015q 221⋅=-=-=t air air R t t （3分）内墙温度： C h q t t a i r w 47.115165.17151111=⨯-=-= （2分） 外墙温度： C k q t t w w 41.45.02.065.1747.1112=⨯-=-=δ （2分）已知 δ1＝0.24m, λ1=1.04W/(m ⋅℃) δ2＝0.05m, λ2=0.15W/(m ⋅℃) δ3＝0.115m, λ3=0.63W/(m ⋅℃) t 1=1000℃ t 2=60℃t 1qt 1r 1t 2r 2t 3r 3t 4214312123121123221259/700289t t q W m t t q t t q δδδλλλδλδλ-==++=-==-=℃℃硅藻土层的平均温度为℃499232=+t t（2分）（4分） （2分）（2分）（2分）。
