工程热力学与传热学模拟试卷
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套题1一、 填空题(每题2分,共10分)1、t c h p ∆=∆对于理想气体适用于 热力过程;对于实际气体适用于 热力过程。
2、使系统实现可逆过程的条件是:① ,② 。
3、冬季取暖,若不采取任何其他措施,室内温度 ,室内相对湿度 。
(填增大、减小或不变)4、 有一种热机,以服从范德瓦尔方程的气体为工质,循环的高温热源温度为1200K ,低温热源的温度为300K ,则此循环的热效率t η= ;若循环工质改成理想气体,则循环的热效率't η= 。
5、用压缩因子表示的实际气体状态方程式为 ,表示式vvz '=中'v 表示 。
二、 是非题(每题1分,共10分)(对者√,错者×)1、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。
( )2、绝热过程必是定熵过程。
( )3、孤立系统熵增原理表明:过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的( )4、绝热闭口系就是孤立系。
( )5、容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。
( )6、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。
( )7、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。
Ts( )8、水在大气中喷淋时温度能降低到低于大气的温度。
( )9、流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。
( ) 10、系统熵增加的过程必为不可逆过程。
( )三、 简答及作图题(每题5分,共25分)1、某工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程,一为可逆过程,一为不可逆过程。
试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大?为什么?2、对于未饱和空气,它的干球温度、湿球温度和露点温度三者那个最大?那个最小?对于饱和空气,三者的大小又如何?试在d h -图上表示之。
3、在s T -上画出四条基本热力过程线,然后划出一条工质受压缩、升温又放热的过程线。
4、气体在喷管中流动,欲要加速处于超音速区域的气流,应采用什么形式的喷管,其主要原因是什么?5、下图所示为蒸气压缩式制冷循环的s T -图,试出进行各热力过程相应设备的名称,并写出制冷和制冷系数的计算式。
工程热力学与传热学401 5000401压缩机压缩过程实际上是.过程。
A.定温B.绝热C.多变D.定压0402为降低活塞式压气机的耗功,应尽量采用___压缩过程。
A.等容B.绝热C.等温D.多变0403活塞式压缩机.压缩时的耗功大于___压缩时的耗功。
A.定温/多变B.定温/绝热C.绝热/多变D.多变/绝热0404活塞式压缩机___压缩时的耗功小于___压缩时的耗功。
A.定温/多变B.绝热/多变C.绝热/定温D.多变/定温0405活塞式压缩机多变压缩时的耗功___定温压缩时的耗功。
A.大于B.等于C.小于D.无法确定0406活塞式压缩机绝热压缩时的耗功___多变压缩时的耗功。
A.大于B.等于C.小于D.无法确定04O7活塞式压缩机___压缩时消耗功最小,压缩时消耗功最大。
A.定温/绝热B.绝热/定温C.多变/定温D.多变/绝热0408压缩机的余隙容积,可防止活塞撞击气缸盖,但使。
A.耗功增大B.供气量减小C.压缩终点温度高D.压缩终点温度低0409活塞式空气压缩机的增压比___时,其容积效率将降低。
A.增大显降低C.不变D.不定0410余隙比为8、增压比为p的活塞式空气压缩机,压缩过程的多变指数为n,其容积效率为___。
A.B.C.D.0411一台单级活塞式空气压缩机,余隙比为5%。
若压缩前空气的压力为0.IMPa,温度为20℃,压缩后空气的压力为0.6MPa,设两个多变过程的多变指数均为1.25,该压缩机的容积效率为___。
A.0.45 B.0.84 C.0.68 D.0.58 0412一台单级活塞式空气压缩机,余隙比为5%。
若压缩前空气的压力为0.IMPa,温度为20T,压缩后空气的压力为3 MP,设两个多变过程的多变指数均为1.25,该压缩机的容积效率为___。
A.0.45 B.0.29 C.0.68 D.0.25 0413增压比为p的活塞式空气压缩机,压缩过程的多变指数为n,若压缩前空气的温度为T;,那么压缩终了的温度TZ为A.B.C.D.0414一台单级活塞式空气压缩机,余隙比为5%。
《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。
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 )。
《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得能量交换,那么这个热力系统一定就是( )2、理想气体得比热容只与( ) 参数有关、3、若组成热力系统得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。
若组成热力系统得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。
干饱与蒸汽被定熵压缩,将变为:( ) 。
6.湿空气压力一定时,其中水蒸气得分压力取决于( ) 。
7。
再热循环得目得就是( ) 、8、回热循环得主要目得就是( ) 。
9。
热辐射可以不依靠( ) ,在真空中传播。
10、流动功得改变量仅取决于系统进出口状态,而与( ) 得过程无关。
二、判断题(每题1分,计20分)1.孤立系统得热力状态不能发生变化;( )2.孤立系统就就是绝热闭口系统;( )3、气体吸热后热力学能一定升高;( )4.只有加热,才能使气体得温度升高;( )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。
流动功得改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历得过程无关;( )8。
在闭口热力系中,焓h就是由热力学能u与推动功pv两部分组成、( )9、理想气体绝热自由膨胀过程就是等热力学能得过程。
( )10、对于确定得理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv得大小与气体得温度无关。
( )11、一切可逆热机得热效率均相同;( )12。
不可逆热机得热效率一定小于可逆热机得热效率;( )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,则不可逆过程得熵变等于可逆过程得熵变;( )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,则不可逆过程得熵变大于可逆过程得熵变;( )15。
不可逆过程得熵变无法计算;( )16。
工程热力学考核模拟测试卷一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、闭口系统是指()A 系统与外界没有物质交换B 系统与外界没有热量交换C 系统与外界没有功量交换D 系统与外界没有能量交换2、热力学第一定律用于()A 开口系统、理想气体、稳定流动B 闭口系统、实际气体、任意流动C 任意系统、任意工质、任意过程D 任意系统、理想气体、准静态过程3、工质经过一个循环,回到初态,其熵()A 增大B 减小C 不变4、理想气体绝热节流后()A 温度不变,压力下降B 温度下降,压力下降C 温度不变,压力升高D 温度升高,压力升高5、在 pv 图上,定温线比定熵线()A 陡B 缓C 斜率相同D 无法比较6、卡诺循环的热效率只与下面哪一项有关()A 高温热源和低温热源的温度B 工作物质C 循环过程D 以上都不对7、对于不可逆过程,熵产()B 大于零C 小于零D 不确定8、湿空气的焓值是指()A 1kg 干空气的焓与 1kg 水蒸气焓之和B 1kg 湿空气的焓C 1m³湿空气的焓D 以上都不对9、蒸汽动力装置的基本循环是()A 卡诺循环B 朗肯循环C 奥托循环D 布雷顿循环10、以下哪种气体可以看作理想气体()A 水蒸气B 氧气D 制冷剂二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、热力学能是指系统内部的__________________ 。
2、孤立系统的熵__________________ 。
3、理想气体的定压比热容与定容比热容的关系是__________________ 。
4、克劳修斯不等式的表达式为__________________ 。
5、饱和湿空气的相对湿度等于__________________ 。
6、蒸汽压缩制冷循环的四大部件是__________________ 。
7、气体在喷管中流动,当流速小于声速时,应采用__________________ 喷管。
8、内燃机的理想循环有__________________ 。
①压缩过程中对1kg气体所作的功;②每生产1kg的压缩气体所需的功;③带动此压缩机的电动机的功率。
2、温度为800k,压力为5.5Mpa的燃气进入燃气轮机,在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。
①在燃气轮机出口处检测废气的压力和温度,现在有两组值:一组压力为1.0Mpa,温度为485k,另一组压力为0.7Mpa,温度为495k,试判断这两组值谁是正确的?②此过程是否可逆?(燃气的性质按空气处理,Cp=1.004kJ/kg·k,Rg=0.287kJ/kg·k,环境温度T0=300k)3、有一平底铝制水壶,壶底直径24cm,铝底厚2mm,内装20℃的水,置于电炉上。
已知:铝的导热系数210 W/(m·k),传热量Q=388W,壶内壁对水的换热系数465W/(m2·k)。
问:快速把壶从电炉上取下,并立即用手贴在壶底上,能否把手烫坏(即求壶底温度)?4、在换热器中,重油从300℃被冷却到200℃,而石油从25℃被加热到175℃。
如果换热器设计成(1)顺流式:(2)逆流式,并假定这两种情况的传热系数和所传递的热量完全一样,试确定换热器的对数平均温差,并比较逆流方式与顺流方式的经济性。
(提示:比较所需的换热面积。
)A ⎰21pdv B⎰21)(pvd C221211vpvppdv-+⎰3、摄氏温度与热力学温度的差值为:___A 273.15B 273.16C 0D 任意定义4、柴油机循环的吸热量越大,则循环的热效率____________A越大B越小C不一定D不变5、蒸汽压缩制冷装置主要由压缩机、_________、膨胀阀和________组成。
A蒸发器/锅炉B排气阀/ 蒸发器ဠC锅炉/冷凝器D冷凝器/蒸发器6、扩压管的作用是获得_______气流,同时速度_______。
A高压\下降B高压/上升C低压/下降D低压/上升7、冬季取暖,若不采取任何其它措施,室内温度,室内相对湿度。
工程热力学与传热学一、选择题 (共41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()。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统考生答案:D2、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()。
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、无法确定考生答案:B3、定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是()。
A、压缩过程B、膨胀过程C、熵减过程D、降压过程考生答案:A4、下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是()A、定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程B、定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程C、定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程D、定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程考生答案:B5、对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是()。
A、定容过程中工质与外界没有功量交换B、定容过程中技术功等于工质的体积变化功C、工质定容吸热时,温度升高,压力增加D、定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值考生答案:C6、关于热力学第二定律的表述,以下说法错误的是()。
A、功可以自发地无条件的转变为热B、热量可以自发地由高温物体传递至低温物体C、第二类永动机是不可能制造出来的D、可以从大气中取热并使之全部转变为功考生答案:D7、在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机, 以下说法正确的是()。
A、卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器B、热机的热效率:卡诺热机>可逆热机>不可逆热机C、热机的热效率:卡诺热机=可逆热机D、热机的热效率:可逆热机>不可逆热机8、某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于()状态。
《工程热力学与传热学》模拟题5及答案一、判断题(10分,每题1分)1.孤立系统的熵一定增加或保持不减。
() 2.绝热过程的熵保持不变。
() 3.可逆过程必为准静态过程。
()4.利用渐缩喷管能获得的最大速度为音速。
() 5.存在-10℃的水蒸气。
()6.定容过程中系统不可能对外做功。
()7.不可逆绝热稳态流动过程中,系统的熵变等于0。
() 8.渐缩喷管不能用作扩压管。
()9.不可逆热机的效率一定小于工作在同样热源间的可逆热机的效率。
() 10.绝热过程必为定熵过程。
() 二、填空(10分,每空1分) 1. 任何热力系统所具有的储存能(总能)是由 , 和 组成。
2. 水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。
(填“大”、“小”、或“0”)。
3. 若密闭容器中液态水的温度t=100℃,则容器中压力p 1atm 。
(填“>”、“<”、或“=”)。
4. 马赫数的定义为 和 的比值。
5. 未饱和湿空气所含的水蒸气处于 状态。
(填“过热”、“干饱和”或“湿饱和”)三、简答题(30分,每题6分)1.未饱和湿空气经历绝热加湿(等焓)过程,其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化?2.在p-v 和t-s 图上画出下列过程:a) 0,10><<q n , b) 12,1v v n ><<κ. 3.一闭口系统经历一过程,系统熵变为25kJ/k ,在过程中系统从300K 的热源中吸热600 kJ ,问系统是否可以实现此过程。
4.系统从某一初态经一可逆过程和一非可逆过程分别到达同一终态,有人认为非可逆过程系统的熵变大于可逆过程的熵变,你同意这种观点吗?为什么? 5. 夏季当室外温度升高时,空调制冷机的COP 如何变化? 四、计算题(共50分)1.现加热一装有水的垂直放置的气缸-活塞系统。
已知此过程中加热热量为50 kJ ,通过气缸壁散出热量8 kJ ,气缸对外作膨胀功5 kJ 。
传热学模拟练习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在( )打开。
A、泵出口流量超过额定流量的10%B、泵出口流量小于额定流量的10%C、泵出口流量超过额定流量的25%D、泵出口流量小于额定流量的25%正确答案:D2.当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程转化率较低时,可采用( )反应器A、换热式固定床反应器B、多段绝热式固定床反应器C、自热式固定床反应器D、单段绝热式固定床反应器正确答案:D3.下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
B、顺序分离流程适用于轻质油作裂解原料的裂解气的分离,同时适宜采用前加氢工艺。
C、一套乙烯装置采用哪种流程,主要取决于流程对所需处理裂解气的适应性、能量消耗、运转周期及稳定性、装置投资等几个方面。
D、前脱丙烷流程中,碳三、碳四馏分不进入脱甲烷塔,冷量利用合理,可以节省耐低温合金钢用量。
正确答案:C4.用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、增加B、增加、增加C、减小D、不确定、不变正确答案:B5.甲烷化反应易造成催化剂床层( )A、超温B、粉碎C、温度分布不均匀正确答案:A6.PET是指( )。
A、醇酸树脂B、涤纶树脂C、环氧树脂D、脲醛树脂正确答案:B7.对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、无关B、不确定C、成正比D、成反比正确答案:A8.目前采用较多的取代二硫化碳作为硫化剂的是( )A、二甲基一硫化物B、二甲基二硫化物C、一甲基二硫化物正确答案:B9.离心泵设置的进水阀应该是( )。
A、蝶阀B、隔膜阀C、球阀D、截止阀正确答案:C10.下面说法正确的是( )A、釜式反应器中带蛇管的传热效果比较好,所以应该尽量选择带蛇管的釜式反应器B、固定床催化反应器中的催化剂既起催化效果,也可起到加强气体分布和增强传质效果C、流化床反应器是液体在其中流动,所以称为流化床反应器D、塔式反应器都是鼓泡式反应器正确答案:B11.对脱硫剂进行净化,可以避免( )A、胺液再生塔冲塔B、设备腐蚀C、脱硫剂损耗正确答案:B12.两流体所作逆流的换热器是( )A、套管式换热器B、浮头式换热器C、板翅式换热器D、U型管式换热器正确答案:A13.在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是( )A、会使α大大降低B、对α无影响C、无法判断D、会使α大大升高正确答案:A14.在化学反应中温度升高可以使下列哪种类型反应的速度提高的更快( )。
工程热力学和传热学试题及答案工程热力学和传热学是比拟深奥这门课程,内容复杂,要学好这门课程不容易,同学们要非常专心去学,才能学好工程热力学和传热学。
下面是给大家的,欢送大家学习参考。
1.两股湿空气稳定绝热合流,湿空气的参数分别为:ma1、p1、t1、h1、s1、c1;ma2、 p2、t2、h2、s2、c2,合流后的参数用角标3表示。
试写出质量方程、能量方程和熵方程。
2.试用焦耳--汤姆逊系数,分析理想气体和制冷剂,在绝热节流后产生的温度效应。
3.试根据热力学第二定律证明p-v 图上可逆绝热过程线不相交。
4. 门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,假设敞开冰箱大门就有一股凉气扑面,使人感到凉爽。
你认为能否通过敞开冰箱大门的方式降低室内温度5.湿空气的温度、压力以及水蒸气分压力,判断湿空气是否饱和什么条件下才结露其含湿量如何1.有一可逆热机,如下图,自高温热源t1吸热,向低温热源t2和t3放热。
: t1=727℃,t3=127℃,Q1=1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ,??: (1)Q3= (2)可逆热机的热效率 (3)热源温度t2= (4)三热源和热机的熵变 (5)在T-S 图上表示热机循环。
2.空气压缩制冷装置,吸入的空气p1=0.1MPa, t1=27 °C,绝热压缩到 p2=0.4Mpa,温度为-10°C,空气进入膨胀机的温度为20°C, 试求:(1)压缩机出口压力;(2)制冷机的质量流量; (3)压缩机的功率;(4)循环净功率。
3.范德瓦尔方程,求:1mol 气体由初态v1可逆地定温膨胀到终态v2,所吸收的热量。
1.试说明得出导热微分方程所依据的根本定律。
2.一大平壁两侧外表温度分别为T1和T2,且T1>T2,其导热系数λ 与温度T 呈线性变化:λ =λ 0+AT,式中λ 0为正值常数。
试画出对应于A>0、A=0和A<0三种情况下一维平壁稳态导热时的温度分布曲线,并说明理由。
中南大学考试试卷(A )
2008 -- 2009 学年 第一 学期 时间110分钟
工程热力学与传热学 课程 48 学时 3 学分 考试形式: 闭 卷
专业年级: 安全07级 总分100分,占总评成绩 70% 注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上
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 d
2. 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 <<1
B 1<n
C k n >
D 0<n
5. 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
v
图1
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。
7. 下述说法正确的是: ( )
(1) 雷诺数表征了给定流场的惯性力与粘性力的对比关系;
(2) 雷诺数反映了给定流场的热对流能力与其热传导能力的对比关系; (3) 雷诺数反映了流体的动量扩散能力与其能量扩散能力的对比关系; (4) 雷诺数是给定流场稳定性的判别依据。
A (1) (2);
B (2) (3)
C (3) (4)
D (1) (4)
三、综合分析题(本题35分)
1. 某可逆热机工作于K T H 1000=的高温热源及C T L ︒=27的低温热源之间。
若每个循环中热机从高温热源吸取5000kJ 的热量,则其向低温热源放热量为 ,热机作功量为
net W = ;高温热源及低温热源的熵的变化量为=∆H S ,=∆L S ;两个
热源和热机组成的系统的总熵变化量为sys S ∆= 。
(本小题5分) 2. 非稳态导热的集总参数法的使用条件为 。
(本小题2分)
3. 用特征长度为原型4/1的模型来模拟原型中速度为16m/s 的空气强迫对流换热,测得模型中对流换热的平均表面传热系数为120(
)
K m W/2
⋅。
假设空气的各物性参数均为常数,则模型中空气的速度应为 ;原型中平均表面传热系数为 。
(6分)
4. 秋天的夜晚,天空晴朗,室外空气温度为2℃,太空背景辐射温度为3K 。
有一块钢板面
向太空,下面绝热。
如果板面和空气间的对流换热的表面传热系数为h 12
K m
W --⋅⋅,板面
黑度为ε,试列出稳定传热状态下,单位钢板表面积上的能量平衡方程式(令板面温度为T (K )) 。
(5分)
5. 如图2所示,半球内表面与上底面间的角系数X 1,2= ; X 2,1= 。
(4分)
6. 一炉膛火焰的平均温度为1500K ,炉墙上有一看火孔,该小孔具有黑体辐射特性。
则波长为 时,光谱辐射力具有最大值。
(3分)
7. 有一套管式换热器,热流体的进出口温度为200℃和150℃,冷流体的进出口温度为100℃和170℃,则对数平均温差m t ∆为 。
(4分)
8. 如图3所示热机循环,试判断下列情况那些是可逆的?哪些是不可逆的?哪些是不可能的?并通过计算说明原因。
(6分)
1) ;250kJ ,000kJ 12==W Q 2) 2400kJ;,2000kJ 12==Q Q 3) 250kJ ,3000kJ 1==W Q 。
四、计算题(本题34分)
1. 某理想气体,比热容比为,气体常数R g =(kg ·K),
压力为×105
Pa,温度为25℃;经历一压缩过程后压力为×105
Pa ,温度为200℃。
求每千克气体热力学能、焓、熵的变化。
(本题12分)
图3
2.有一厚度mm 400=δ的房屋外墙,其热导率5.0=λW/(m ·K )。
冬季室内空气温度201=t ℃,与墙内壁面之间的对流换热的表面传热系数h 1=4 W/(m 2
·K);室外空气温度102-=t ℃,与外墙之间的对流换热的表面传热系数h 2=10 W/(m 2
·K)。
如果不考虑热辐射,试求通过墙壁的传热系数、单位面积的传热热阻、传热量和内外壁面温度。
(12分)
3.一外径为100mm 的钢管横穿过室温为27℃的房间,管外壁温度为100℃,表面发射率为。
试计算单位管长上的辐射热损失。
(10分)。