2012年《工程热力学》试题A
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湖南科技大学考试试题纸（ A 卷）
(2011 -2012 学年第 二 学期)
工程热力学 课程 能源与安全工程学 院（系） 10建环1~2 班级
考试时量 100分钟 学生人数 55 命题教师 李轶群 系主任
交题时间：2012 年 6 月 2 日 考试时间：2012 年 7 月 日
一、判断题（每小题2分，共10分）
1. 在任何情况下，向气体加热，熵一定增加；气体放热，熵总减少。 ( )
2. 若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的熵变必大于可逆途径的熵变。 ( )
3. 沸腾状态的水总是烫手的。( )
4. 孤立系的热力状态不能发生变化。( )
5. 湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。（ ）
二、填空题（每空1分，共10分）
1. 技术功tw=，可逆过程技术功,trew=。技术功与膨胀功的关系为。
2. 气体常数R与气体种类关，与状态关，单位为 。
3. 大气温度为300K，从温度为1000K的热源放出热量100kJ，此热量的有效能为 。
4. 未饱和湿空气是和的混合气体。
5. 饱和湿空气的干球温度，湿球温度和露点温度之间的大小关系是。
三、简答题（每小题5分，共25分）
1. 判断下列过程中哪些是①可逆的；②不可逆的；③可以是可逆的，并扼要说明不可逆的原因。
⑴ 对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发。
⑵ 对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发。
⑶ 对刚性容器内的空气缓慢加热，使其从50℃升温到100℃。
2. 铁棒一端浸入冰水混合物中,另一端浸入沸水中,经过一段时间,铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是于平衡状态？
3. 门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有
人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗?
4. 下列各式，适用于何种条件？
1）q=du+ w ；2）q=du+ pdv ；3）q=cvdT+ pdv ；4）q=dh ；5）q=cpdT- vdp
5. 简述热力学第二定律的克劳修斯说法。
四、计算题（共55分）
1. 一闭口系统从状态1沿1-2-3途径到状态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统对外做功为30kJ，如图所示。求：（15分）
⑴ 若沿1-4-3途径变化时，系统对外做功15kJ，求过程中系统与外界传递的热量。
⑵ 若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，外界对系统做功6kJ，求该过程中系统与外界传递的热量。
⑶ 若U2=175kJ，U3=87.5kJ，求过程2-3传递的热量及状态1的热力学能。
2. 对一刚性容器抽真空。容器的容积为0.3m3，原先容器中的空气为0.1MPa，真空泵的容积抽气速率恒定为0.014m3/min，在抽气过程中容器内温度保持不变。试求：（20分）
⑴ 欲使容器内压力下降到0.035MPa时,所需要的抽气时间。
⑵ 抽气过程中容器与环境的传热量。
3. 1kg的理想气体（R=0.287kJ/（kg·K））由初态51110,400pPaTK被等温压缩到终态62210,400pPaTK。试计算：（20分）
⑴ 经历一可逆过程；
⑵ 经历一不可逆过程。
在这两种情况下的气体熵变、环境熵变、过程熵产及有效能损失。已知不可逆过程实际耗功比可逆过程多耗20%，环境温度为300K。
注：请打印或用炭素墨水书写、字迹要求工整、并抄写在方框线内 共 2 页
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