《热力学与传热学》考试答案
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《热力学与传热学》考试答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《热力学与传热学》考试答案一、判断题1.循环净功越大,则循环的热效率也愈大。
()2.经过一个不可逆循环后,工质熵的变化为零。
()3.若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。
()4、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
()5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态,与过程无关。
()6、气体膨胀时一定对外作功。
()7、比热容仅仅是温度的单值函数。
()8、对于一种确定的理想气体,(c p-c v)一定为一定值。
()二、填空题1.在两个恒温热源之间有两个可逆循环,其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA;另一循环的工质是等离子气体,热效率为ηB。
试比较这两个循环热效率的大小。
三、简答题hl的形式,二者有何区别?1.Nu数和Bi数均可写成λ2.冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行时感到更冷些,一般要戴皮手套和护膝?3.试比较在其它条件相同时,下列情况管内对流换热系数的相对大小。
(请用符号“<”、“=”、“<”表示)(1)层流紊流(2)水空气(3)光滑管粗糙管(4)直管弯管(5)层流入口段层流充分发展段4.在p-v图中有一可逆过程1-2,工质为理想气体。
试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化∆u的正负。
5.已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88︒C。
试判断H2O在下列情况下的状态:(1)p=1.0MPa、t=200︒C;(2)p=1.0MPa、t=160︒C;(3)p=1.0MPa、干度x=0.6。
6.写出努塞尔数(Nu)的表达式及物理意义。
7.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?8.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么?四、计算题1.容积为V=0.0283m 3的瓶内装有氧气,其压力为p 1=6.865⨯105Pa ,温度为T 1=294K 。
传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
中国石油大学热力学与传热学在线第一阶段作业答案第1题如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换,那么这个热力系统一定是():您的答案:D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:根据闭口系统,开口系统,绝热系统,以及孤立系统的含义,可分析填入孤立系统第2题工质的压力可以用绝对压力,表压力和真空度来表示,以下哪种压力可以作为工质的状态参数您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:对于热力系统所处的某一确定状态,绝对压力具有确定的数值,但表压力会随环境压力的变化而变化,不能作为状态参数。
第3题若组成热力系统的各部分之间没有热量传递,热力系统将处于热平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在()。
您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:温度差是判断系统是否处于热平衡的参量,系统处于热平衡时各部分之间一定没有温度差。
第4题若组成热力系统的各部分之间没有相对位移,热力系统将处于力平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在()。
您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压力差是判断系统是否处于力平衡的参量,处于力平衡的热力系统,必须满足力平衡,各部分之间没有相对运动。
第5题等量空气从相同的初态出发,分别经过可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,两个过程中空气热力学能变化的关系为()。
您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:根据热力学能是热力系统的状态参数的特点,可知,空气从相同初始状态出发,到达相同终了状态时,热力学能的变化相同。
第6题热力系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能,下列哪种能量是内部储存能。
您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:根据储存能,热力学能,宏观动能和宏观位能,功量,热量的区别可知,热力学能是热力系统的内部储存能。
第7题第一类永动机违反了以下哪个基本定律。
您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第一类永动机是指不消耗任何形式的能量就能够对外作功的机器,其违反了热力学第一定律。
《热力学与传热学》考试答案一、判断题1.循环净功越大,则循环的热效率也愈大。
()2.经过一个不可逆循环后,工质熵的变化为零。
()3.若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。
()4、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
()5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态,与过程无关。
()6、气体膨胀时一定对外作功。
()7、比热容仅仅是温度的单值函数。
()8、对于一种确定的理想气体,(c p-c v)一定为一定值。
()二、填空题1.在两个恒温热源之间有两个可逆循环,其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA;另一循环的工质是等离子气体,热效率为ηB。
试比较这两个循环热效率的大小。
三、简答题hl的形式,二者有何区别?1.Nu数和Bi数均可写成λ2.冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行时感到更冷些,一般要戴皮手套和护膝?3.试比较在其它条件相同时,下列情况管内对流换热系数的相对大小。
(请用符号“<”、“=”、“<”表示)(1)层流紊流(2)水空气(3)光滑管粗糙管(4)直管弯管(5)层流入口段层流充分发展段4.在p-v图中有一可逆过程1-2,工质为理想气体。
试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化∆u的正负。
5.已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88︒C。
试判断H2O在下列情况下的状态:(1)p=1.0MPa、t=200︒C;(2)p=1.0MPa、t=160︒C;(3)p=1.0MPa、干度x=0.6。
6.写出努塞尔数(Nu)的表达式及物理意义。
7.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?8.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么?四、计算题1.容积为V=0.0283m 3的瓶内装有氧气,其压力为p 1=6.865⨯105Pa ,温度为T 1=294K 。
中国石油大学(北京)现代远程教育学院《工程热力学与传热学》网考期末复习题题库资料参考答案一. 选择题(40题)1. 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( D )。
A、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统2. 以下系统中,和外界仅仅没有质量交换的系统是( A )。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统3. 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( B )。
A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定4. 下列哪种情况下,工质所作的膨胀功与技术功,二者的数值会相等?( A )A、进出口流动功之差等于零B、轴功等于零C、宏观动能变化为零D、宏观位能变化为零5. 工质从同一初态出发,分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,则两过程中工质与外界交换的热量为( D )。
A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定6. 关于理想气体的说法,正确的是( B )。
A、理想气体只能是单一气体,不能是混合气体B、理想气体的分子体积与气体的总体积相比可以忽略不计C、理想气体离液态较近,容易液化D、理想气体是实际气体在压力趋近于无穷大,比体积趋近于零时的极限7. 下列各气体中,可以作为理想气体的是( C )A、水加热转变为的水蒸气B、制冷系统中的氨蒸汽C、来自大气的湿空气D、锅炉中水被加热产生的水蒸气8. 以下各物理量中,只与工质(设为理想气体)的种类有关的是( C )。
A、比定压热容B、比定容热容《工程热力学与传热学》期末复习题第1页共19页。
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1-15.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。
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。
《热力学与传热学》课程综合复习资料一、判断题:1、理想气体吸热后,温度一定升高。
2、对于顺流换热器,冷流体的出口温度可以大于热流体的出口温度。
3、工程上常用的空气的导热系数随温度的升高而降低。
4、工质进行膨胀时必须对工质加热。
5、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。
6、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。
7、同一温度场中两条等温线可以相交。
二、简答题:1、夏天,有两个完全相同的储存液态氮的容器放置在一起,一个表面上已结霜,另一个没有。
请问哪一个容器的隔热性能更好?为什么?2、有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?3、一卡诺热机工作于500 ℃和200 ℃的两个恒温热源之间。
已知该卡诺热机每秒中从高温热源吸收100 kJ,求该卡诺热机的热效率及输出功率。
4、辐射换热与对流换热、导热相比,有什么特点?hl的形式,二者有何区别?5、Nu数和Bi数均可写成λ三、计算题:1、将氧气压送到容积为2m3的储气罐内,初始时表压力为0.3bar,终态时表压力为3bar,温度由t1=45℃升高到t2=80℃。
试求压入的氧气质量。
当地大气压为P b=760mmHg,氧气R g=260J/(kg⋅K)。
2、2kg温度为25 ℃,压力为2 bar的空气经过一个可逆定压过程后,温度升为200 ℃。
已知空气的比定压热容c p=1.0 kJ/(kg⋅K),比定容热容c V=0.71 kJ/(kg⋅K)。
试计算:(1)该过程的膨胀功;(2)过程热量。
3、流体受迫地流过一根内直径为25 mm的直长管,实验测得管内壁面温度为120℃,流体平均温度为60 ℃,流体与管壁间的对流换热系数为350 W/(m2⋅K)。
试计算单位管长上流体与管壁间的换热量。
4、在一根外直径为120mm的蒸汽管道外包一厚度为25mm的石棉保温层,保温层的导热系数为0.10 W/(m⋅K)。
传热学期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 热量传递的基本方式有哪几种?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案:D2. 以下哪种材料的导热系数最低?A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案:C3. 根据牛顿冷却定律,物体表面温度与周围环境温度之差越大,冷却速率:A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案:A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射?A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案:B5. 传热的基本方程式是:A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 在稳态导热中,热流密度与温度梯度的比值称为_______。
答案:导热系数2. 热对流的驱动力是_______。
答案:温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比,其比例系数为_______。
答案:斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中,流体的流动方式有并流、逆流和_______。
答案:交叉流三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程,不需要物质的宏观位移。
2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。
答案:热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时,热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。
热传导则不涉及流体的宏观位移,仅通过分子间的相互作用进行热量传递。
3. 什么是热辐射?它与热传导和热对流有何不同?答案:热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程,不需要介质即可传递热量。
与热传导和热对流不同,热辐射可以在真空中进行。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个长为2米的铜棒,其横截面积为0.01平方米,两端温度分别为100°C和20°C。
《工程热力学与传热学》一、填空题(每题2分,计20分)1.如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换,那么这个热力系统一定是( )2.理想气体的比热容只与( )参数有关。
3.若组成热力系统的各部分之间没有热量传递,热力系统将处于热平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在( )。
4.若组成热力系统的各部分之间没有相对位移,热力系统将处于力平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在( )。
5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。
6.湿空气压力一定时,其中水蒸气的分压力取决于( )。
7. 再热循环的目的是( )。
8. 回热循环的主要目的是( )。
9.热辐射可以不依靠( ),在真空中传播。
10. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与( )的过程无关。
二. 判断题(每题1分,计20分)1.孤立系统的热力状态不能发生变化;()2.孤立系统就是绝热闭口系统;()3.气体吸热后热力学能一定升高;()4.只有加热,才能使气体的温度升高;()5.气体被压缩时一定消耗外功;()6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;()7.流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关;()8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。
()9.理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。
()10.对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。
()11.一切可逆热机的热效率均相同;()12.不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率;()13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变;()14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变;()15.不可逆过程的熵变无法计算;()16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;()17.封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。