西南交通大学2007－2008学年第(2)学期考试试卷 课程代码 2030600 课程名称 热工基础 考试时间 120 分钟
阅卷教师签字： 一、 判断下列说法是否正确（每题1分，共10分）： 1、气体膨胀时一定对外作功；气体压缩时一定消耗外功。 （ ） 2、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。 （ ） 3、没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换。 （ ） 4、无耗散效应的准静态过程为可逆过程。 （ ） 5、热效率较高的发动机，循环净功也一定较大。 （ ） 6、等量的高温热量与低温热量具有相同的品质。 （ ） 7、因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。 （ ） 8、工质完成一个不可逆循环后，其熵的变化大于零。 （ ） 9、若湿空气的含湿量不变，当温度升高时，其吸湿能力增强。 （ ） 10、气体经绝热节流后，焓不变，因此绝热节流的整个过程是等焓过程。 （ ） 二、 填空（每题2分，共20分）： 1、某理想气体经历一不可逆吸热过程后，其熵流ΔS f ，熵产ΔSg ，总熵ΔS 。 2、压气机在不同的工作条件下，可能出现三种压缩过程，其中 过程耗功最小， 过程耗功最大。 3、柴油机混合加热理想循环的压缩比ε 、升压比λ 、预胀比 ρ 、热效率ηt 增加。 4、气体经历一可逆定容过程，w ；经历一可逆定压过程，w t 。 5、卡诺循环热效率的计算公式为： ，相同热源间所有可逆循环的热
效率 卡诺循环的热效率。
6、气体流经一喷管后，压力 、流速 、流量 。 班 级 学 号 姓 名 密封装订线 密封装订线 密封装订线
7、温度梯度矢量 等温面，并指向温度 的方向。
8、对流换热的机理是：在壁面及层流边界层区域为 ，而在其它区域主要为 。
9、由基尔霍夫定律，大多数工程材料（看作漫灰表面）的吸收比 同温度下的发射率。
10、 的换热过程称为复合换热。
三、简答题（每题5分，共25分）：
1、若工质吸热，其热力学能U 是否一定增加？为什么？
2、理想气体经历了一个吸热、升温、降压的多变过程，将其过程线表示在p —v 图和T —s
图上，并判断n 值的范围： ＜ n ＜
3、已知金属壁的导热系数)(45C m W ⋅＝λ，壁厚mm 5.4=δ ，两侧对流换热系数分别为
)(10021C m W h ⋅＝，)(580022C m W h ⋅＝，试计算传热系数，并指出若要提高传热系数，应在哪一侧加肋片。
4、已知：A 1＝A 3＝2 m 2，A 2＝A 4＝3 m 2，X 1+2，3+4＝0.3，X 1+2，3＝0.12，求：X 4，1+2
5、两无限大平板均为灰表面，ε1＝0.8，ε2 ＝0.6，写出两平板间单位面积的辐射换热热阻，并画出其热路图。
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四、计算题（45分）
1、由生物力学测定可知，一个人在静止时向环境的散热率为400 kJ/h。如果在一个容纳
2000人的礼堂内，空调系统发生故障，求故障20分钟后，礼堂中空气热力学能的增加量（假定礼堂和环境无热量交换，将礼堂和所有人取为热力系）。（10分）
2、一热机在高温热源T H＝1000 K和低温热源T L＝300 K之间工作，工质从高温热源的循环吸热量为1700 kJ，向低温热源的循环放热量为690 kJ，求：（1）该热机的热效率；（2）取高温热源、低温热源和热机为孤立系统，完成一个循环后孤立系统的熵变是多少？（3）该热机是否为可逆循环？（10分）
3、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在中间位置，气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K、容积为0.01m3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空气，其压力为0.1MPa。然后抽出销钉，使活塞自由移动，最后两侧达到平衡。求：
（1）平衡时的温度和压力；（2）两侧空气的熵变值及总的熵变值。设c V ＝0.717 kJ/（kg·K)，c p＝1.004 kJ/（kg·K)。（15分）
4、用初温为175℃、流量为230kg/h的油把相同流量的水从35℃加热到95℃，油的比热
c p1＝2kJ/（kg·℃），水的比热c p2＝4.187kJ/（kg·℃）。现有A、B两种换热器，问应
选用哪种？A: K＝570 W/（m2·℃）, F＝0.5 m2 ；B: K＝370 W/（m2·℃）, F＝1.2 m2。
（10分）
