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实用题库清华大学热能工程系2002级“燃烧学”期中考试试卷答案考试时间：班级：学号：姓名：Instructions(提示):1.考试为开卷考试，允许带教科书，作业，课件，笔记本和另外的参考书各一样，但不能互借，答题必须独立完成。
（The examination is OPEN BOOKS. Calculators, textbook, homework and notebook are allowed, but they can not be lent to others. You should answer the questions independently and help is not allowed）2.试卷共有7题，你要在120分钟内完成这次考试，先检查一下你的卷子，题目是否对，共有4页。
答案必须写在答题卷上，试题卷上回答无效。
答题必须明确，清晰，计算题应给出单位。
（There are four questions on this exam. You have up to 120 minutes to work this exam. Please be sure that you have a complete exam package. Please work exam problems on the pages provided. Show your work neatly and write your answers.Give units for all answers requiring them.）3.如果试卷不对，请立即与监考教师说明。
（If a page is missing, take the exam to aproctor immediately.）4.强烈推荐你先读一下所有的问题，并对回答问题的时间进行按排。
答卷完成后请再仔细检查一下。
（Budget your time for each question and be sure to first answer those questions that you know how to work. Check your work after completing the exam.）5.请你现在就在答卷纸和试卷纸上写上你的名字与学号，并在你的答卷纸上标明你的试卷的类型（A或B卷）（PRINT your name NOW in the spaces at the top of your pages.）6.答卷可以用中文或英文，如果是双语的，以中文为准。
2013年湖南大学《工程热力学》期中测试题姓名： 班级： ；学号：一、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题2分，共20分）1. 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式c p -c v =R g 。
………………………………………（ × ）2. 经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。
…………………………………………………（ × ）3. 某容器中气体的压力为1MPa ，而被密封在压力为0.5MPa 的空间中用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPa 。
………………………………………………………………………………………（ √ ）4. 由于Q 和W 都是过程量，故(Q-W) 也是过程量。
…………………………………………………（ × ）5. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。
………………………………………（ × ）6. 系统中发生吸热过程系统熵必增加。
………………………………………………………………（ × ）7. 只要知道闭口系统发生某个过程前后的熵差值就可求出整个过程中系统与外界交换的热量。
（ × ）8. 热力学恒等式du =Tds -pdv 与过程可逆与否无关。
…………………………………………………（ × ）9. 对于可逆过程有δQ =T d S ，对于不可逆过程有δQ ＞T d S 。
…………………………………………（ × ）10. 理想气体的内能、焓和熵都是温度的单值函数。
…………………………………………………（ × ）二、选择题（每小题3分，共30分）1.工质进行了一个吸热，升温，压力增加的多变过程，则多变指数n 满足：…………………………（ C ）A. 0<n <1；B. 1<n <k ；C. n >k D 不能确定2. 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：……………（ D ） A 可逆绝热压缩过程； B 不可逆绝热压缩过程；C 边压缩边吸热过程； D 边压缩边放热过程3. 一定量的理想气体经历一个不可逆过程，对外做功15kJ ，放热5kJ ，则气体温度变化为：………（ B ）A 升高；B 降低.C 不变D 不能确定4. 对于理想气体，下列参数中（ ）不是温度的单值函数。
《工程热力学》期中考试试题一判断题（每题2分，共30分）1. 稳定状态一定是平衡状态。
（F ）2. 状态1和状态2之间的变化过程中，不可逆过程熵的变化大于可逆过程熵的变化。
（F）3. 可逆过程一定是准静态过程。
（T ）4. 工质膨胀过程一定对外输出功。
（ F ）5. 对工质加热，其温度反而降低，这种情况不可能。
（ F ）6. 相同p 和T 下各理想气体的摩尔容积Vm相同。
（T ）7. 比热容与压力和温度不一样，它是过程量。
（T ）8. 气体从相同的压力P1压缩到相同的高压P2过程中，定温过程消耗的功最小。
（T ）9. 热不能从低温物体传到高温物体。
（ F ）10. 可逆热机的效率一定大于不可逆热机的效率。
（ F ）11. 热力系统的熵只能增大，或者不变，不能减少。
（ F ）12. 根据过程判断依据，熵只增加不会减少。
（F ）13. 任何一孤立系，Ex只能不变或减少，不能增加。
（T ）14. 气体被压缩的时候一定消耗外功。
（ F ）15. 定容过程一定不做功。
（ F ）二简答题（每题5分，共20分）1. 什么是技术功？用式子怎么表示？2. 压缩、升温、放热的过程，终态在p-v图和T-s图的哪个区域？3. 若工质从同一初态出发，一个可逆绝热过程与一个不可逆绝热过程，能否达到相同终点？并用图表示出来。
4. 某种气体服从p(v-b)=R g T，式中b为常数，若其比热cp为定值，试证明内能U只是温度的函数。
三计算题（每题25分，共50分）1 某输气管内气体的参数为p1=4MPa，t1=30，h1=303kJ/kg。
设该气体是理想气体，它的热力学能与温度之间的关系为u=0.72{T} kJ/kg，气体常数R g=287 J/(kg.K)。
现将1m3的真空容器与输气管连接，打开阀门对容器充气，直至容器内压力达到4MPa为止。
充气时输气管中气体参数不变，问充气终了，充气管内气体温度是多少？充入多少千克气体？2. 某热机工作于T1=800K和T2=285K两个热源之间，q1=600kJ/kg，环境温度为285K，试求：（1）热机为卡诺机时，循环的作功量及热效率（2）若高温热源传热存在50K温差，绝热膨胀不可逆性引起熵增0.25kJ/kg.K，低温热源传热存在15K温差，这时循环作功量、热效率、孤立系熵增和作功能力损失。
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(01)一、问答题（每题5分，共25分）1. 在p-v 图及T-s 图上画出空气的n =1.2的膨胀过程1-2和n =1.6的压缩过程1-3，并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小。
2. 若分别以某种服从p (v -b)=R g T 的气体（其中b 为物性常数）和理想气体为工质在两个恒温热源和之间进行卡诺循环，试比较哪个循环的热效率大一些，为什么？3. 下面的说法是否正确，为什么？ “若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的ΔS'必大于可逆途径ΔS ”4. 空气在气缸内经历不可逆过程,内能减少12kJ,对外作功10kJ,试分析空气的熵变有哪几种可能性？为什么？5. 提高活塞式内燃机循环热效率的热力学措施有哪些？其热力学依据是什么？二、计算题（共75分）1. 人体热量的消耗率通常为356kJ/h,在作激烈运动时则达628kJ/h 。
在热天皮肤经由汗的蒸发来散热,若汗的蒸发在定压且与皮肤相同温度(27℃)下进行,问运动时多余热量需每小时蒸发多少汗才能排出？（10分）已知：t =26℃： h'=108.95 kJ/kg 、h "=2548.6 kJ/kg ； t =28℃：h'=117.31 kJ/kg 、h "=2552.3 kJ/kg2. 容积V =0.5m 3的空气初压=0.3MPa,初温=150℃,经膨胀过程到终态=0.08MPa,=20℃,求过程中热力学能,焓及熵的变化量。
空气作为理想气体,其比热容可取定值, 气体常数=287J/(kg·K)；=1005 J/(kg·K)。
（10分）3. 刚性容器内有2kg,35℃,2MPa 的氮气,向容器内注入适量的氧气,使容器内压力达3MPa,若过程中温度维持不变,求加入氧气的质量。
氧气比热容取定值, 气体常数=260J/(kg·K)、=917J/(kg·K)；氮气比热容取定值, 气体常数=297J/(kg·K) ；=1038J/(kg·K)。
第二章2-2 水在760mmHg下定压汽化，温度为100℃，比容从0.001m3/kg增加到1.1763m3/kg，汽化潜热为2250kJ/kg。
试求工质在汽化期间(1) 内能的变化；(2) 焓的变化。
2-3定量工质，经历了一个由四个过程组成的循环，试填充下表中所缺的数据，并2-5 1kg空气由p1=1.0MPa，t1=500℃膨胀到p1=0.1MPa，t1=500℃，得到的热量506kJ，作膨胀功506kJ。
又在同一初态及终态间作第二次膨胀仅加入热量39.1kJ。
求：(1) 第一次膨胀中空气内能增加多少？(2) 第二次膨胀中空气作了多少功？(3) 第二次膨胀中空气内能增加多少？2-6图2-10所示的气缸内充以空气。
气缸截面积为100cm2，活塞距底面高度为10cm，活塞及其上负载的总质量为195kg，当地大气压为771mmHg，环境温度t0=27℃，气缸内气体恰与外界处于热力平衡。
倘使把活塞上的负载取去100kg，活塞将突然上升，最后重新达到热力平衡。
设活塞与气缸壁之间无摩擦，气体可通过气缸壁充分和外界换热，求活塞上升的距离和气体的换热量。
图2-102-7上题中若气缸壁和活塞都是绝热的，但两者之间不存在摩擦，此时活塞上升距离如何？气体的最终状态又如何？已知⊿u=c v⊿T，空气的c v=0.71kJ/(kg·K)。
2-12 1m 3容器内的空气，压力为p 0，温度为T 0。
高压管路( p , T )与之相通，使容器内压力达到p 时关上阀门。
设高压管路、阀门与容器均绝热，但有一冷却水管通过容器。
若欲在充气过程中始终维持容器中的空气保持T 0，则需向冷却水放出的热量为Q ，求Q 。
已知空气的R ，c p 和c v 。
2-13 一台锅炉给水泵，将冷水压力由p 1=6kPa 升高至p 2=2.0MPa ，若冷凝水(水泵进口)流量为2×105kg/h ，水密度ρH 2O =1000kg/m3。
第一章思考题参考答案1．进行任何热力分析是否都要选取热力系统？答：是。
热力分析首先应明确研究对象，根据所研究的问题人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间，目的是确定空间内物质的总和。
2．引入热力平衡态解决了热力分析中的什么问题？答：若系统处于热力平衡状态，对于整个系统就可以用一组统一的并具有确定数值的状态参数来描述其状态，使得热力分析大为简化。
3．平衡态与稳定态的联系与差别。
不受外界影响的系统稳定态是否是平衡态？答：平衡态和稳定态具有相同的外在表现，即系统状态参数不随时间变化；两者的差别在于平衡态的本质是不平衡势差为零，而稳定态允许不平衡势差的存在，如稳定导热。
可见，平衡必稳定；反之，稳定未必平衡。
根据平衡态的定义，不受外界影响的系统，其稳定态就是平衡态。
在不受外界影响（重力场除外）的条件下，如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统所处的状态称为平衡状态。
4．表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？答：由于表压力和真空度都是相对压力，而只有绝对压力才是工质的压力。
表压力p与真空度v p与绝对压力的关系为：gb g p p p =+ b vp p p =-其中bp 为测量当地的大气压力。
工质的压力不变化，相当于绝对压力不变化，但随着各地的纬度、高度和气候条件的不同，测量当地的大气压值也会不同。
根据上面两个关系式可以看出，虽然绝对压力不变化，但由于测量地点的大气压值不同，当地测量的压力表或真空表的读数也会不同。
5．准静态过程如何处理“平衡状态”又有“状态变化”的矛盾？ 答：准静态过程是指系统状态改变的不平衡势差无限小，以致于该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态。
准静态过程允许系统状态发生变化，但是要求状态变化的每一步，系统都要处在平衡状态。
6．准静态过程的概念为什么不能完全表达可逆过程的概念？ 答：可逆过程的充分必要条件为：1、过程进行中，系统内部以及系统与外界之间不存在不平衡势差，或过程应为准静态的；2、过程中不存在耗散效应。
热流基础2008手打回忆版一．必答题（工程热力学加流体力学，共50分）（1）.选择（一分一个，共26个，二选一或者三选一）相当基础，很概念，很容易，记得不是很清楚了。
拣几个还记得的：1，理想气体节流后温度升高还是降低？2，根据卡诺定理，一切可逆机效率最高，对or错？3，系统由同一状态经过一个可逆过程和不可逆过程到达同一末态，熵变化是变大或减小？4，理想气体的经过一个等压过程，熵是增大、减小还是不能确定？5.若使滞止气体达到超音速状态，应该使用那种喷管？渐缩、渐扩还是缩放？6.燃气循环的最佳增压比下，效率是不是最高？而做做功呢？1.温度升高，气体的粘性是降低还是升高？2.伯努利方程在缓变流中形式。
答案是Constant=ρgz+P3.一个简单的连通管计算，太容易了，初中水平，不写了4.一个升降机的问题，懒得画图了，还是连通器的基本问题。
5.管内层流和湍流的雷诺数分界（2300）。
（2）问答题：（3×8）1.理想气体的焓值是不是只和温度有关系？说明原因2.已知气体的温度、压力和临界参数，如何利用通用压缩因子图确定其比容？3.对比参数和对比态原理的定义。
4.写出常见提高动力循环的方法。
5．干球温度、露点温度、湿球温度的大小关系？6.湍流的时均时间的定义是什么？俄不会做这个呀，呜呜7.什么是等势面，常见的有哪些等势面？举例可以说自由液面，液体分界面等。
8．外掠物体（如飞机飞行空气外掠机翼），压差会很大从而增大阻力，如何减小阻力？二，选做题（工热） (1)问答题（5分一个）1.证明关系式22()v v p C T v T∂∂=∂∂2.记不清了，好像是对气体做功，某一个参数变化。
猛一看题目有漏洞，但是俄采用火用分析，就很明确了，没有任何漏洞，不错的题目，就是忘了3．在lgp-h 图上画出并说明，为什么蒸汽循环中常在冷凝器采用过冷凝措施4．对于CO+0.5O 2→CO 2的反应，初时处于化学平衡状态，由于某种原因使得系统压力升高，请问化学平衡向正方向还是反方向移动，说明理由。
一、是非判断：是在（）内画“＋”号，非在（）内画“—”号，每题1分，共10分1、热力系是指所有参及热力过程的物体群（）。
2、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增（）。
3、状态方程是描述状态参数之间关系的方程（）。
4、平衡状态是指在没有外界作用的条件下，热力系宏观性质不随时间变化的状态（）。
5、通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数（）。
6、工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变（）。
7、理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数（）。
8、理想气体绝热节流后温度不变（）。
9、在φ=1时，干球温度t湿球温度t w和露点温度t d不相等（）。
10、任何动力循环，循环净功w0总等于循环净热量q0，即总有w0= q0（）。
二、选择填空：每题1分，共10分1、绝热系及外界没有（）交换。
A、热量B、物质C、功2、在所列的压力中哪个不是状态参数（）。
A、绝对压力B、分压力C、表压力3、功损来自于（）。
A、不等温传热B、物质交换C、运动摩擦4、不可逆损失来源于（）。
A、运动摩擦B、不等温传热C、任何耗散效应5、干度χ的取值可以是（）。
A、χ=1B、χ>1C、χ<16、渐缩喷管出口气体的流速是（）。
A、M<1B、M>1C、M=17、不可逆循环的熵产必然是（）。
A、等于零B、大于零C、小于零8、卡诺热机效率比实际热机效率（）。
A、小B、二者相等C、大9、制冷系数ε可以是（）。
A、大于1B、等于1C、小于110、供热系数ζ可以是（）。
A、大于1B、等于1C、小于1三、指出下列各对概念之间主要的区别每题2分，共10分1、理想气体及实际气体2、定容比热及容积比热3、可逆过程及不可逆过程4、熵流及熵产5、饱和湿蒸气及饱和湿空气四、某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同部位安装有压力表，如下图所示。
压力表B上的读数为75kPa, 压力表C上的读数为0.11MPa。
如果大气压力为97kPa，试确定压力表A上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。
