工程热力学期末试卷及答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 7:12:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

;. 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?1T2?p2?kT??? 1??p1?()?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x?1() 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td、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td、twet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的定值比热容c℃,作出膨胀功p和c267kJ,从外界吸收热量66.8kJV[kJ/(kg·K)],并将此多变过程表示在p?。试求该理想气体v图和T?s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) 3p.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1=1bar,t1=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t2及实际消耗功率P。(已知:空气cp=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、B2、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、c??n?nn?1cv 5、β1/Zi=(PZ+1/P1) 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与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度? s称为相对湿度?的比值,。 五简答题(8分) 1、证明:据能量方程: 由于T?pvR,代入上式得 ;.' 即 或 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twet的温度线,与相对湿度线??100%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、cp=1.2437kJ/(kg?K)和cV=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为;. k?1T2?p2kT??? 1???p1??() 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。() 6.对于过热水蒸气,干度x?1() 7.在研究热力系统能量平衡时,存在下列关系式:Esys?Esur=恒量, △Ssys+△Ssur=恒量。() 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路径有关的过程量() 10.在管道内定熵流动过程中,各点的滞止参数都相同。() 二.选择题(10分) 1.湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________ (A)△U=0(B)△U>0 (C)△U<0(D)△U<0或△U>0 2.压气机压缩气体所耗理论轴功为_________ 222(A)?pdv(B)?d(pv)(C)?pdu+p1v1-p2v 1113.多级(共Z级)压气机压力比的分配原则应是_________ (A)βi=(PZ+1+P1)/Z(B)βi=(PZ+1/P1)1/Z (C)βi=PZ+1/P1(D)βi=(PZ+1/P1)/Z ;.'

4.工质熵减少的过程_________ (A)不能进行(B)可以进行 (C)必须伴随自发过程才能进行 5.闭口系统功的计算式W=U1-U2_________ 适用于可逆与不可逆的绝热过程。 只适用于绝热自由膨胀过程。 只适用于理想气体的绝热过程。 只适用于可逆绝热过程。 三.填空题(10分) 1.理想气体多变指数n=1,系统与外界传热量q=_________;多变指数n=±∞, 系统与外界传热量q=_________。 2.卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程 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.在T—S图上,定压线的斜率是_________;定容线的斜率是_________ 5.理想气体音速的计算式:_________,马赫数的定义式为:_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.孤立系统 2.焓 3.热力学第二定律及数学表达式 5.相对湿度 五简答题(8分) 1.闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程 能否实现,为什么