2010《工程热力学与传热学》试卷B
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工程热力学与传热学》试题参考类型一.填空与选择题(每题2分,共68分)1. 在____________________________________的条件下(重力场除外),如果系统的宏观性质不随____________________ 变化,则该系统处于平衡状态。
2. 在工程热力学中,热力学能是指不涉及化学能和原子能的 ___________________________________与_______________________________ 之和,即所谓的热能。
3. 理想气体在p-v图上的4个过程如图所示,放热并升温的过程是 _________________ 。
4. ____________________________________________________________________________ 理想气体在T-s图上的4个过程如图所示,压力升高且体积膨胀的过程是______________________________n-k5. 开口系统稳定流动的能量方程可写成____________________________________________ ,对节流孔板可简化为_____________________________________________________________ 。
6. 状态公理指出,对于简单可压缩系统,只需____________________________________________ 便可确定它的平衡状态。
7. 理想气体的 C P -6= _________________________ ,与温度 ___________________ (有关或无关)。
8. 某理想气体由状态 1(p i , T i )变化到状态2(P 2,T 2),其比熵的变化 丄s = _________________________9. 绝热刚性容器被一隔板分成 A 、B 两部分,A 中装有空气(理想气体),B 为真空。
河南理工大学 2010 - 2011 学年第 1 学期《工程热力学与传热学》试卷(A 卷)一、选择题(本题共16分,每题2分)1.绝热中空刚性容器内充入理想气体后,容器内气体的温度比充气前气体的温度( )(A )升高 (B )降低 (C )不能确定 2.工质经历了一不可逆的热力循环,则工质熵的变化( )(A )大于零 (B )等于零 (C )小于零 3.湿水蒸汽经历一个等温变化过程,则它的焓( ) (A )不变 (B )随干度而增大 (C )随干度而减小 4.在一个大气压下,100℃的CO 2密度与50℃的O 2密度比较( ) (A )前者大 (B )两者一样大 (C )后者大 5.与对流换热量成正比的是( )(A )温度 (B )温度梯度 (C )温差 6.在湿空气T-S 图上,露点落在( )(A )饱和蒸汽线上 (B )饱和水线上 (C )饱和水线和饱和蒸汽线之间7.无内热源的常物性无限高圆筒壁,稳态导热方程 ,其温度分布为( )(A ) (B ) (C )8.一热机按某种循环工作,自温度为T1=2000K 的热源吸收热量1000KJ,向温度为T2=300K 的冷源放热100KJ 。
则该热机为( )(A )可逆热机 (B )不可逆热机 (C )不可能热机二、填空题(本题共10分,每小题2分)1.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)。
2.卡诺机A 工作在627℃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 。
3.冬季取暖,室内温度升高会使人觉得干燥,此时室内的含湿量将 ,室内相对湿度将 。
(填增大,减小或不变)。
4.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 。
5.对于实际物体,辐射发射率跟波长有关,还跟 和 有关。
三、判断题(是画√,非画×,本题共10分,每小题1分)1. 容器中气体的压力没有变化,则安装在容器上的压力表读数也不会变化。
工程热力学与传热学考试试卷一、 判断题(本题10分,每小题1分)1. 热力学第一定律解析式可表述为⎰+∆=v p u q d2. 经过一个不可逆循环后,工质的0>∆S 。
3. 可逆过程一定是准平衡过程。
4. 理想混合气体依然遵循迈耶公式g v p R c c =-。
5. 工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态,则不可能再通过一个绝热过程使工质回复到初态。
6. 由热力学第二定律可知不可能从单一热源吸收热量使之完全变为有用功。
7. 导热系数与表面传热系数均为物性参数。
8. 当Pr=1时,动量微分方程与能量微分方程形式完全一致,故动量传递与热量传递现象相似。
9. 角系数的可加性可表述为3231321X X X ,,),(+=+。
10. 颜色越黑的物体发射率越大。
二、 选择题(本题21分,每题3分)1. 下面说法正确的是( )A 熵增大的过程为不可逆过程;B 工质吸热熵一定增加; C绝热过程即定熵过程;D 多变过程即任意过程。
2. 可逆过程一定是 ( ) A 非平衡过程B 存在着损耗的准静态过程C 工质能回复到初态的过程D 准静态过程3. 等量空气从相同的初态出发分别经过不可逆绝热过程A 和任意可逆过程B 到达相同的终态,若空气的热力学能变化分别用A U ∆和B U ∆表示,则 ( )A B A U U ∆=∆ B B A U U ∆>∆ C B A U U ∆<∆ D 不确定4. 理想气体工质压缩、升温又放热,则( )A k n <<1B 1<nC k n >D 0<n5. 理想气体热力过程如图1所示。
b a -为可逆定容过程;c a -为可逆定压过程。
当b 点与c 点在同一条定温线上时,有( ) A ac ab q q >B ac ab q q =C ac ab q q <D 不能确定6.卡诺定理指出:( )A 相同温限内一切可逆循环的热效率相等;B 相同温限内可逆循环的热效率必大于不可逆循环的热效率;C 相同的两个恒温热源间工作的一切可逆循环的热效率相等;D 相同的两个恒温热源间工作的一切循环的热效率相等。
汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型:传热学B —A 姓名: 学年学期: 学号: 考试时间: 班级: 一、简答题(每题4分,共40分)1. 黑体的单色辐射率最大位置随温度升高是向长波方向还是向短波方向移动?这种移动的规律是由哪个定律确定的?2. 对于过热器中:高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为什么?3. 绝热边界是第几类边界条件?边界上的温度梯度是多少?4. 半径为R 的长圆柱,水平放置在空气中冷却,已知空气的表面传热系数为h ,导热系数为1λ,圆柱体的导热系数为2λ,请写出此时的毕渥数与努塞尔数。
5. 有一表面为灰体的物体放在一个大房间中,试画出由该物体表面与房间内表面构成的封闭空间的辐射换热网络图。
(房间面积与物体表面积相比可以认为无限大) 6. 暖气片的肋片加在空气侧,请解释原因?7. Bi 数满足什么条件,就可以使非稳态导热问题按第三类边界条件所求解的结果转化为第一类边界条件的解?为什么?8. 已知某黑体向外发出的定向辐射强度为)/(100002sr m W I b ⋅=,求该黑体的温度为多少?(写出计算依据)9. 肋效率是不是越高越好?当肋效率1=f η时,肋高是多少?10. 有两块平行放置的大平壁,其中之一是黑体,另一块是灰体。
若两者温度相等。
试问黑体与灰体中哪个辐射力大?黑体与灰体之中哪个有效辐射大?为什么? 二、实验题(共10分)写出水自然对流换热实验的数据整理成的公式形式,实验中如何实现自然对流换热?实验装置中的冷却管和辅助加热管有什么作用?三、计算题(每题10分,共50分,计算结果小数点后保留2位)1. 在一台1-2型壳管式冷却器中,管内冷却水从16℃升高到35℃,管外空气从119℃下降到45℃。
空气流量为min /6.19kg ,温差修正系数92.0=ψ,换热器的总传热系数为)/(842K m W k ⋅=。
试计算所需的传热面积。
(已知水)/(2.4K kg kJ c p ⋅=,空气)/(009.1K kg kJ c p ⋅=)。
《工程热力学与传热学》试卷B卷适用专业:考试日期:考试时间:120分钟考试形式:闭卷试卷总分:100分一、单项选择题(20分,每题2分)1、在定压下,饱和水的熵为s,未饱和水的熵为s‘,过热蒸汽为s’’,判断三者之间的关系:()A s>s’>s’’B s>s’’>s’C s’>s>s’’D s’’>s’>s2、热力过程中Wt=W,该过程为:( )A 定温B 定压 C定容 D定熵3、已知氮气可作为理想气体,压力较高的常温氮气绝热节流后,其温度:()(A)升高;(B)降低;(C)不变;(D) (A),(B),(C)都有可能4、绝热过程的状态方程式适用于:()(A)理想气体绝热过程;(B)理想气体可逆绝热过程;(C)理想气体定比热可逆绝热过程;(D)任意气体定比热可逆绝热过程5、对导热下列说法正确的是()(A)温度差越大导热量就越大(B)导热系数越大导热量越小(C)导热距离越大导热热阻越小(D)温度梯度越大热流密度就越大6、有人将热力学第二定律表述成下列方式,其中()是正确的.(A)永动机不可能实现;(B)从单一热源取热并使之全部转化成为功而不造成其他变化的热机不可能被制造出来(C)热机制冷系数不可能达到100%(D)热机供热系数不可能达到100%7、经下列过程,热力学体系的内能无变化的有()。
A. 热力循环B. 可逆过程C. 等温过程D. ABC答案都正确8、理想气体进行n = 2的多变过程,当体积由V缩小成V/2时则()。
A. 压力增加2倍B. 压力增加3倍C. 温度增加2倍D. 温度增加4倍9、多变过程中,多变指数n为()时,多变过程实质上是等温过程。
A. 0B. 1C. κD. ∞10、下列过程属于等焓过程的有()A.可逆绝热等容过程B. 可逆绝热节流过程C. 可逆等温过程D. 可逆等压过程二、填空题(28分)1、能源按照其有无加工、转换,可分成一次能源和()能源两类,而一次能源又可根据它是否可以再生进一步可以划分为()能源和非再生能源两类。
工程热力学与传热学试卷A (闭卷)工程热力学部分一.判断对错(每题1分,共计5分)1气体被压缩时一定消耗外功;()2理想混合气体中,各组元的体积分数等于其摩尔分数;()3不可逆过程的熵变无法计算;()4当m公斤的河水与G公斤的沸水具有相同的热力学能时,它们的可用能一定相同;()5湿空气的含湿量d一定时,温度越高,其吸湿能力越强;()二.问答题(共计19分)1将满足以下要求的理想气体多变过程表示在同一个p-v图和T-s图上(1)理想气体的定温,定压,定容和定熵过程;(2)工质又膨胀,又降温,又放热的多变过程。
(5分)2欲设计一台热机,使之能从温度为973K的高温热源吸热2000 kJ,并向温度为303K 的低温热源放热800 kJ,问此循环能否实现?(5分)3解释湿空气的露点温度,说明将未饱和湿空气转变为饱和湿空气的方法。
(4分)4如图为蒸汽一次回热循环的T-s图,指出各相应过程的特点,并写出热效率的计算公式。
(5分)二.计算题(共计28分)1一绝热刚性汽缸(如图),被一导热的无摩擦活塞分成两部分。
最初活塞被固定在某一位置上,汽缸的一侧储有压力为0.2 MPa,温度为300K的0.01 m3的空气;另一侧储有同体积,同温度的空气,其压力为0.1 MPa。
去除销钉,放松活塞任其自由移动,最后两侧达到平衡。
设空气的比热容为定值。
试计算:(1)平衡时的温度为多少?(2)平衡时的压力为多少?(13分)2图示为一烟气余热回收方案。
设烟气比热容Cp = 1.4 kJ/(kg.K),Cv = 1.0 kJ/(kg.K)。
试求:(1)烟气流经换热器时传给热机工质的热量;t1p1=37℃T-s 图(2) 热机放给大气的最小热量Q2; (3) 热机输出的最大功W 。
(本题15分)传热学部分三. 回答问题(共计20分)1 一个具体导热问题的完整数学描述应包括哪些方面?写出直角坐标系,无内热源,常物性,非稳态三维导热的微分方程。
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T1=300K,及冷源T2=250K之间工作,其制冷量为1000J,消耗功为250KJ,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.UB.U?pV2C.U?mc2f/2?mgzD.U?pV?mcf/2?mgz4、熵变计算式?s?cpIn(T2/T1)?RgIn(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。
【】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《工程热力学》试题第1页(共8页)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,AU>0,W>0B.Q=0,AU>0,W>0C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=O,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>tw>tdB.t>td>tw.C.t=td=twD.t=tw>td9、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。
《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。
一、选择填空题(每小题2分,共20分)1.lmol 理想气体从p -V 图上初态a 分别经历如图所示的(l )或(2)过程到达末态b 。
已知T a <T b ,则这两过程中气体吸收的热量Q l 和Q 2的关系是( A )。
A .120Q Q >>B .120Q Q =>C .210Q Q >>D .210Q Q << 2.理想气体等温压缩过程,其焓变化量( C )。
A .有时是负值 B .总是负值 C .为零 D .总是正值3.某负压工作的凝汽器,若有个与大气相连的阀门未关紧,真空遭到破坏,此时凝汽器的真空表读数( B )。
A .没有反应B .降低C .升高D .不变4.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍,则在一正向卡诺循环中,理想气体传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的( B )。
A .n 倍 B .1/n C .n -1倍 D .(n + 1)/n 5.以下可以确定湿蒸汽状态的是( C )。
A .压力与温度B .压力或温度C .压力与比容D .温度或比容6.对于无相变受迫对流换热,当自然对流的影响可忽略时,其准则方程为( A )A .(Re,Pr)Nu f =B .(,Pr)Nu f Gr =C .(Re,,Pr)Nu f Gr =D .(Re)Nu f =7.在三层平壁的稳态导热中,已测得t 1、t 2、t 3和t 4依次为600℃、500℃、200℃及100℃,则各层热阻在总热阻中所点的比例依次为( D )。
1A .10%、 60%、25%B .20%、 65%、10%C .20%、 40%、30%D .20%、 60%、20%8.一个20cm ×16cm ×80cm 的铁块(λ=64W/m.K )突然置于平均表面传热系数为11.35W/m 2.K 的空气中进行自然对流换热,求其Bi 数,并判断采用集中参数法来计算瞬时温度是否合适?( D )A .Bi =3.7926 不合适B .Bi =0.0142 合适C .Bi =1.8963 不合适D .Bi =0.0071 合适9.如图所示,表面1、2的面积分别为A 1和A 2,则角系数X 2,1为( C )。
河南理工大学 2010 - 2011 学年第 1 学期《工程热力学与传热学》试卷(B 卷)一、选择题(本题共10分,每题2分)1.在某一个过程中吸入了100kJ 的热量,同时内能增加了150kJ ,过程是( )(A )膨胀过程 (B )压缩过程 (C )定容过程2.一绝热刚性容器用隔板分成两部分。
左边是盛有高压理想气体,右边为中空。
抽去隔板后,容器内的气体温度将( )(A )升高 (B )降低 (C )不变 3.湿空气的含湿量相同时,温度越高,则其吸湿能力( )(A )越强 (B )越弱 (C )相等 4.有内热源的常物性无限大平壁,稳态导热时的温度分布为( )(A ) (B ) (C )5.物体1为无限长的圆柱表面,物体2为无限大平面,则表面1对表面2的角系数为( )(A )X 1,2=0.2 (B )X 1,2=0.5 (C )X 1,2=1二、填空题(本题共10分,每小题2分)6.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 。
7.冬季取暖,若不采取任何其它措施,室内温度将 ,室内相对湿度将 。
(填增大,减小或不变)。
8.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 。
9.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 。
10.热量传递的推动力是 ,质量传递的推动力是 。
三、判断题(是画√,非画×,本题共12分,每小题1分)11. 如果工质的所有状态参数都不随时间变化,则工质就处于平衡状态。
( ) 12. 由同一初始状态出发,经过两个不同的过程,它们的终了状态可能相同。
( ) 13. 自然界中发生的一切过程都必须遵守能量守衡,反之,遵守能量守衡的一切过程都能自发地进行。
( )14. 卡诺循环是理想循环,一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。
( ) 15. 封闭热力系统发生放热过程,系统的熵不一定减少。
( )16. 在增压比相同的条件下,压气机采用等温压缩要比采用绝热压缩省功。
( ) 17. 有回热的空气压缩制冷循环的制冷系数与无回热时相同。
( )18. 炉墙平壁用两层保温材料保温,两种材料的导热系数为)(,2121λλλλ>,若将2λ的材料放在炉墙内侧,则保温效果要好一些。
( )19.管内强制对流换热时,主流速度增加,对流换热系数便会增加。
( )20.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。
( ) 21.黑体绝对温度增加1倍,总辐射力增加16倍,特定波长的单色辐射力也增加16倍。
( )22.有一固体(灰体),其发射率1.0=ε,则其吸收率9.0=α。
( )四、简答题(本题共24分,每小题6分)23.可逆过程的膨胀功和技术功的计算式表示出来,分别阐述各自的意义,并在v p -图上表示出来。
24.试将满足以下要求的理想气体多变过程在vp 图上表示出来:(1)工质又膨胀、又降温;(2)工质又膨胀、又升压;(3)工质又膨胀、又升温,又降压。
25.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?26.下图为冷热水顺流、逆流两种换热情况,要求:(1)定性描述(作图)冷热水温度的变化;(2)根据能量守恒原理,建立冷热水进出口温度之间的关系。
五、分析计算题(本题共44分)27.闭口热力系统中工质沿acb途径有状态a变到状态b时吸收热量80kJ,并对外作功30kJ,如图所示。
问:(1)如果沿途径adb变化时,对外做功10kJ,则进入热力系的热量是多少?(2)当工质沿直线途径从b返回a时外界对热力系作功20kJ,此时热力系是吸热还是放热?是多少?(3)若U a = 0,U d = 40kJ时,过程ad和db中与外界交换多少热量?(14分)28.右图为多层平板在空气中的散热过程。
平板两侧的空气温度分别为21,t t ,平板与空气之间的对流换热系数分别为21,h h 。
各层平板的厚度与导热系数分别为1,2,3)i (,i i =λδ。
证明通过平板的传热量可表示为:231i i i121/1)/(/1h h t t q ++-=∑=λδ。
(14分)29.一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。
(16分)t 1 h 1t 2 h 22010《工程热力学与传热学》试卷B 参考答案一、选择题(共10分,共5小题,每小题2分)1.B 2.C 3.A 4.B 5.B二、填空题(共10分,共5小题,每小题2分)6.600 7. 增大,减小 8. 黑体,灰体9. 对数平均温度,minmax minmax ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ 10. 温度差,浓度差三、判断题(共12分,共12小题,每小题1分) 11.× 12.√ 13. × 14. × 15. √ 16. √ 17. √ 18. ×19. √ 20. × 21. × 22. ×四、问答题(共24分,共4小题,每小题6分)23.膨胀功:⎰=pdv w , 技术功:⎰-=vdp wt。
膨胀功是由体积变化所引起的,往往是闭口系所对应的功,技术功是技术上可以利用的功,往往是开口系所对应的功。
24.25. (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。
26. 热水的温度不断降低,冷水不断得到加热。
温度变化如下图冷热水进出口温度之间的关系由能量守恒原理得:冷水冷水热水热水t c m t c m∆=∆五、计算题(共36分,共3小题,每小题12分)27.由闭口系热力学第一定律 w u q +∆=可知: (1分)(1)当工质沿acb 变化时,kJ 80=q ,kJ 30=w ,kJ 503080=-=-=∆w q u (2分)当沿adb 变化时,kJ 601050=+=+∆=w u q (2分) 即进入热力系的热量为kJ 60。
(2)当工质沿直线从b 返回a 时,kJ 20-=w ,kJ 50-=∆u , kJ 702050-=--=+∆=w u q (2分) 此时热力系是放热,放出热量为kJ 70。
(2分)(3)KJ 40040=-=-=a d ad u u u ,(1分)kJ 50=ab u ,kJ 104050=-=-=ad ab db u u u ,(1分) ,a d b a a c b a w w -= 故kJ 10=ad w , (1分) 所以kJ 501040=+=+=ad ad ad w u q (1分)kJ 10010=+=+=db db db w u q 。
(1分) 28.首先,设固体壁面的温度依次为s1t 、s2t 、s3t 、s4t 。
其次,根据系统的能量守恒原则,建立如下关系:….. (2分)()s111t t h q -=; ….. (2分)()1s2s11δλt t q -=; ….. (2分)()2s3s22δλt t q -=; ….. (2分)()3s4s33δλt t q -=; ….. (2分)()24s 2t t h q -= ….. (2分)最后,对上式进行整理运算即可得 ….. (2分)231i ii12111h h t t q ++-=∑=λδ29.(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 21i s o S S S S ∆+∆+∆=∆ 因0W =∆S ,故 ⎰⎰=+=∆+∆=∆mmT T T mcT mc S S S T T 21iso 120Td Td (2分)即 0lnln1=+Bm m T T mc T T mc ,所以系统平衡时的温度 21T T T m =。
(3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, (1分) )2(2121m a x 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 +=(2分)两物体组成系统的熵的变化量为 ⎰⎰+=+=∆+∆=∆ppT T T T T T mc T mcT mc S S S T T 2122121124)(lnTd Td (3分)。