工程热力学期末试卷及答案

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一.是非题

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 1

1212-⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=()

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()。 (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小段,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

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 )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 )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.()过程是可逆过程。

(A ).可以从终态回复到初态的(B ).没有摩擦的 (C ).没有摩擦的准静态过程(D ).没有温差的

三.填空题(10分)

1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。

3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。

4.理想气体的多变比热公式为_________

5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体

3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量

五简答题(8分)

1.证明绝热过程方程式

2.已知房间内湿空气的d t

、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。

六.计算题(共54分)

1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0.5MPa 降至0.1MPa ,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ ,从外界吸收热量66.8kJ 。试求该理想气体

的定值比热容p c 和V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图和s T -图上

(图上先画出4个基本热力过程线)。(14分)

2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar ,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分)

3.压气机产生压力为6bar ,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar ,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功是理论轴功的1.15倍,求

压气机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1.004kJ/(kgK),气体常数

R=0.287kJ/(kgK))。(15分)

4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ ,试求:(A )循环的作功量。(B )排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.是非题(10分)

1、×

2、×

3、×

4、√

5、√

6、×

7、×

8、√

9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)

1、大于0,小于;

2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量

3、小,大,0

4、1

n

v n c c n κ

-=

- 5、βi =(P Z+1/P 1)1/Z

四、名词解释(每题2分,共8分)

卡诺定理:1.所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环,其热效率都相等,与采用哪种工质无关。2.在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。

理想气体:气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小,分子本身的体积可以忽略,而分子间平均距离很大,分子间相互吸引力小到可以忽略不计时,这种状态的气体便基本符合理想气体模型。

水蒸气的汽化潜热:将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。

相对湿度:湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值,

称为相对湿度ϕ。

五简答题(8分)

1、证明:据能量方程:

由于pv

T

R

=

,代入上式得

整理得出

上式即为绝热过程方程式。

2、答:在h —d 图上,沿温度值为wet t

的温度线,与相对

湿度线

100%ϕ=交于一点a ,从a 点沿等焓线与温度

值为t 的温度线交于一点b ,b 点几位室内空气状态参数。如右图所示。

六.计算题(共54分)

1、p c =1.2437kJ/(kg •K )和V c

=0.9567kJ/(kg •K ) 2、背压为0.275MPa ,出口流速12526.3kg/s

3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.661

4、功量:1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K 一.是非题(10分)

1.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质

不随时间而变化的状态。()

2.不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。 ()

3.工质经历一可逆循环,其∮ds=0,而工质经历一不可逆循环,其∮ds >0。() 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

k

k p p T T 11212-⎪⎪⎭

⎝⎛=

()

5.对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用。()