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工程热力学考试题 精编15

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六、 （20 分）某蒸汽动力循环，采用混合加热器的一级抽汽回热循环。其初参数为： p1 =3MPa ，t1=550C 。 背压为 0.005MPa，抽汽压力为 0.5MPa 。忽略泵功的情况下： （1）画出此循环的设备系统简图及相应的 T-s 图，并表明个状态点；(8 分) （2）计算抽汽量；0.175 (4 分)

b T 22 T12 2

T dT R
cv
g
Ln
v2 T v a ln 2 bT2 T1 R g Ln 2 v1 T1 v1
四、试确定喷管的形状并计算它的出口流速。工质是可视为空气的燃气，初始状态 p1=0.7MPa ，t1 =750C，背
压 pb=0.5MPa 。初速 C f1=200m/s，速度系数 =0.95。C p=1 004kJ/kgK， cr=0.528。（ 18 分） 解：T 1=750+273.15=1023.15K T0 =T1 + Cf1 2/2 Cp =1043.07K （3 分）
p 0.50 3.0 解： （ 1）循环的图 （8 分） （2）
h5 h4 640.01 137.77 0.175 hA h4 3014.8 137.77
（3） q1 h1 h6 3014.8 640.01 2374.79 kj/kg
x s s ' s" s ' 6.8956 7.9223 0.87 h2 h ' x h " h ' 137.77 0.872561 .2 137.77 2246.15 kj/kg
T0 p 0 p1 T 1
pb pcr

k k 1
=0.7489 MPa
pcr= cr p0 =0.395 MPa
（3 分）
选渐缩喷管
k 1 k
（3 分）
p T2 T1 2 p1
929.37K
(3 分)
Cf2 = 2C p T0 T2 478 m/s
q 2 1 h2 h3 1 0.1752246.15 137.77 1739.41 kj/kg wnet q1 q2 635.38 kj/kg
（4） t wnet q1 27 .76%
三﹑已知理想气体的定容比热 cv=a+bT ，其中 a 、b 为常数。试导出其内能、焓和熵的计算公式。 （12 分） 解： u= c v dT a T2 T1

b T22 T12 2
ຫໍສະໝຸດ h= c p dT a R g T 2 T1 s=

C f2 = Cf2 =454m/s
（6 分）
五、（15 分）质量为 2kg 的某双原子气体，在可逆多变过程中压力从 0.5MPa 降至 0.1MPa ，温度从 162C 降 至 27C，作出膨胀功 267 kJ ，从外界吸热量 66.8kJ。试求该理想气体的定值比热 C p 和 C v (kJ/kgK) ，并将此 多变过程表示在 p-v 图和 T-s 图上（画出与相邻两个基本热力过程的相对位置） 。 解： u=q-w=-100.1kJ/kg cp = kcv =1.038 kJ/kgK 图 1nk Cv= u/T=0.741kJ/kgK (4 分) (3 分) (8 分)
（3）计算每千克气体在气轮机中所作的功；1186(4 分) （4）计算循环的热效率。40.53%(4 分) 附表中单位，P p 0.005 0.50 MPa 、t t 32.9 151.85 C 、h kJ/kg、s kJ/kg K 饱和水与饱和蒸汽表 h 137.77 640.01 t 276.4 550 h 2561.2 2748.5 过热蒸汽表 h 3014.8 3566.9 s 0.4762 1.8604 s 8.3985 6.8215 s 7.3718 7.3718
一﹑回答下列问题（每题 5 分，共 25 分） 1. 写出稳定流动能量方程式的表达式，并说明每一项的物理意义。 答：稳定流动能量方程式：q= h wt 式中 q——吸热量， h ——焓增， wt ——技术功 2. 何谓孤立系统的熵增原理，给出它与系统的 损失之间的关系式。 答：在孤立系统内，一切实际过程（即不可逆过程）都朝着使系统熵值增大的方向进行。在极限情况（可逆 过程）下，系统的熵保持不变，而任何使系统熵减小的过程都是不可能发生的。这一规律称为孤立系统熵增 原理。其数学表达式为： dS is 0 ，式中 S is 为孤立系统的熵，等号适用于可逆过程，不等号适用于不可逆过 程。系统的火用损失为： di T0 dS g 。 3. 什么是平衡状态？它在工程热力学的研究中起何作用？ 答：平衡状态为：与外界没有作用的条件下，系统的宏观性质不随时间而变化的状态。平衡状态是一种有限 范围内的理想状态，它既贴近实际状态又简化了状态的描述，为工程热力学理论体系的建立和进一步分析研 究奠定了重要的基础。 4. 下列公式的应用条件是什么？ q=cvdT+w （理想气体的任意过程） ； Tds=du+pdv （任何工质的可逆过程） ； q=du+w （任何工质的任意过程） ； q=cpdT-vdp （理想气体的可逆过程） 。 5. 什么是熵产？什么是熵流？ 答：熵产是由于不可逆所造成的孤立系统的熵增。 熵流是由于系统与外界之间的热传递所引起的熵变。 二﹑判断题（每题 2 分，共 10 分） 1. 熵增加的过程，一定是吸热过程。 （ × ） （ √ ） 2. 公式 du= cv dT 不仅适用于理想气体，也适用于实际气体的定容过程。 3. 绝热节流过程前后焓相等，所以绝热节流为定焓过程。 （ × ） 4. 气体流经缩放喷管，其流量随出口外空间压力降低而增大。 （ × ） 5. 理想气体的内能、焓和熵都只是温度的单值函数。 （ √ ）

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工程热力学复习题及答案

工程热力学复习题及答案

工程热力学复习题及答案1. 什么是工程热力学？请简述其研究内容。

2. 描述热力学第一定律的数学表达式，并解释其物理意义。

3. 热力学第二定律有哪些表述方式？请至少列举两种。

4. 什么是熵？熵增加原理在热力学过程中有何意义？5. 简述理想气体状态方程，并说明其适用条件。

6. 描述卡诺循环的四个步骤，并解释其效率与哪些因素有关。

7. 什么是绝热过程？请给出绝热过程的数学表达式。

8. 说明在热力学中，如何定义和计算一个系统的内能。

9. 描述在等温过程中，理想气体的体积变化与压力变化的关系。

10. 什么是热机效率？请给出其计算公式。

11. 解释为什么在实际热机中，效率总是低于卡诺效率。

12. 什么是热力学温标？它与摄氏温标有何不同？13. 描述在绝热压缩过程中，理想气体的温度变化规律。

14. 什么是临界点？请说明其在实际应用中的意义。

15. 简述在热力学中，如何确定一个系统的相态。

16. 描述湿空气的焓如何计算，并解释其在空调系统中的作用。

17. 什么是热交换器？请说明其在工业中的应用。

18. 简述在热力学中，如何使用麦克斯韦关系来求解未知热力学性质。

19. 描述在多组分系统中，化学势的概念及其重要性。

20. 什么是热力学稳定性？请解释其在化学反应中的应用。

答案：1. 工程热力学是研究能量转换和传递规律的学科，主要研究热能与机械能之间的转换。

2. 热力学第一定律的数学表达式为 \(\Delta U = Q - W\)，其中\(\Delta U\) 是内能变化，\(Q\) 是系统吸收的热量，\(W\) 是系统对外做的功。

3. 热力学第二定律的两种表述方式：克劳修斯表述和开尔文表述。

克劳修斯表述指出不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他效果；开尔文表述指出不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。

4. 熵是系统无序度的度量，熵增加原理表明，在孤立系统中，自发过程总是朝着熵增加的方向进行。

工程热力学试卷附答案-精品

工程热力学试卷附答案-精品

工程热力学试卷一、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“Y”，错的打“x”，每题2分，共20分）1.经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。

................... （）2.湿空气的含湿量表示单位质量湿空气中含水蒸气质量的程度。

......... （）3.气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

..................... （）4.理想气体从绝热容器中做自由膨胀，则理想气体的温度与压力变化的关系式为：T2⑻h................................................................... Z ）一=—............................................................ （）5.在p-u图上可逆等温线的斜率比可逆绝热线的斜率小。

............. （）6.活塞式压气机容积效率的大小与余隙容积和升压比都有关。

......... （）7.活塞式压气机应采用冷却措施，使压缩过程接近等温过程。

.......... （）8.水的相图表明，水的冰点随压力升高而降低，沸点随压力升高而升高。

……（）9.干饱和蒸汽进行可逆绝热膨胀后，必变为湿饱和蒸汽。

............. （）10.由于通常情况下水的凝固温度为0C,故不可能存在0℃以下的水蒸气。

（）二、选择题（每小题2分，共20分）1.未饱和湿空气中干球温度人湿球温度G以及露点温度加具有下列关系（）A B t>t d>t w；C t=t w=t d；D t>t w=t（/2.渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时（绝对真空的比容为8）,则质量流量（）：A等于（）；B等于临界流量；C大于临界流量；D介于零和临界流量之间3.理想气体的（）是两个相互独立的状态参数。

A.温度与热力学能B.温度与焙C.温度与端D.热力学能与焰4.一股4MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流与另一股9MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流混合，混合后的压缩空气流最大压力为（）。

工程热力学试题及答案

工程热力学试题及答案

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（ B ）。

（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 ）。

（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 ）。

（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 ）。

（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．（ C ）过程是可逆过程。

《工程热力学》试卷及标准答案评分标准

《工程热力学》试卷及标准答案评分标准

《工程热力学》试卷及标准答案第一部分 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 ＞0B.Q=0，△U ＞0，W ＞0C.Q ＞0，△U ＞0，W=0D.Q=0，△U=0，W=08、未饱和空气具有下列关系 【 】A.t ＞t w ＞t dB.t ＞t d ＞t w .C.t = t d = t wD.t = t w ＞t d9、绝热节流过程是【 】过程。

【 】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率，提高热能利用率B.提高循环热效率，降低热能利用率C.降低循环热效率，提高热能利用率D.降低循环热效率，降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。