内容发布更新时间 : 2024/6/29 9:16:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

课程名称 ：工程热力学和传热学 （A 卷）

一、选择题、填空题（每题2分，共10分,）

１、C 2 、A 3、A 4、D 5、B

二、填空题（每题5分，共20分,）

1、60Kpa 2、60KJ 3、Cp,m =30.324 J/(mol.k) Cv,m =22.01 J/(mol.k) 4、12.3℃

三、简答题（每题5分，共25分）

1、证明：设任意两条可逆绝热线相交于点A，作等温线交两条绝热线分别于点B、C，对循环ABC工质吸热量为：Q=T?S，作功为：w=Q= T?S，即该循环从单一热源吸热并全部转化为功，这违反了热力学第二定律。故在P-V图上两条可逆绝热线不会相交。

2、答：由P-V图，1-2过程即为所求，此时1＜n＜k

p12n=1n=0n=kvn=∞

3、答：一般表达式：q=-?gradt=-?? tn，q是热流密度矢量，?为导热系数，它表示

??n物质导热本领的大小；gradt是空间某点的温度梯度；n是温度梯度单位矢量，指向温度升高的方向；“-”号表示热量沿温度降低的方向传递。

4、答：①提高流速；②采用小管径圆管；③采用短管，弯管和螺纹管；④改变物性。 5、答：物体在发射辐射能量同时也吸收其它物体所发出的辐射能，辐射换热是辐射和吸收共同起作用，故物体不会因辐射而降温至0 K。

三、计算题（共45分）

1.解：① 压缩机出口温度

?

T2s?T1(P2KK?1)?488.9KP1（5分）

② 绝热效率qc?Cp(T2s?T1)Cp(T2?T1)?T2s?T1?0.852T2?T1（5分）

压缩机的功率

P?Cpm(T1?T2)?P （5分） 1V1Cp(T2?T1)?2.74?104KJ/h?7.60KW RT1

2.解：① 采用渐缩管临界压力Pcr?PMpa?Pb1?cr?0.4368故P2?Pcr?0.4368Mpa?P2???T2?P1??1??Pk?1k?845.6K2KR(T1?T2)?565.6m/sK?1

（8分）

出口流速W2?2Cp(T1?T2)?P2?Pb?0.2Mpa?P2?T2?T1??P???1?k?1k② 采用缩放管?706.7K2KR(T1?T2)?817.5m/sK?1

（7分）

出口流速W2?2Cp(T1?T2)?3.解：该顶面与外界换热有：对流换热量Q1、吸收太阳的热量Q2、向太空辐射散热Q3

① Q1??A?tf?tw??20?400?(25?15)?80Kw(3分)

Q2??sAGscos??0.15?400?1000?cos30o?51.962kw② (5分)

③ Q3???A?Tw4?Ts4?(5分) ?0.94?5.67?10-8?400?(2884?2434)?72.334Kw2 ? Q3600? 10故冷损失量 Q ? ( Q 1 ? Q 3) ? ? 1 .789 5 kw (2分)

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

课程名称 ： 工程热力学和传热学 （B 卷）

一、选择、填空题（每题2分，共10分,）B卷

1.C 2 A 3.A 4.A 5.A

二、填空题（每题5分，共20分,）

1、-190KJ 2、33.85% 3、0.267KJ/kg.k 31.1Kg/kmol 4、10.8℃

三、简答题（每题5分，共25分）

1、答:可能可逆也可能不可逆，当热源温度与空气温度随时保持无限小的温差时可逆。 2、证明：因为系统与外界无热量和功量交换，故过程热力学能不变，即T2=T1

P222 ?s?Cm,plnT?RmlnP??Rmln?19.144KJ/kmol.kT1PP11

因为?S?0,故此过程不可逆。

p3、答：过程1-2即为所求

2 1n=0n=1

n=k n=∞v

4、答: 短管的平均换热系数大。因为流体在入口段温度边界层较薄，故换热能力强，即

有“入口效应”。

5、答：钢锭被加热时，当金属温度较低，实际上没有可见光辐射，不能觉察到金属颜色

的变化。但随着温度的升高，热辐射中可见光的比例不断增加，故金属将相继呈现颜色变化直到白炽。

四、计算题（共45分）

1.解：① 临界压力Pcr?P1??cr?1.32MPa?Pb

故 P2?Pcr?1.32MPa T2?T1(p2p1)k?1k?294k（8分）

3② v?v(P1)1k?0.064m/kg21P2 A2w2q?mV2?5.37kg/s

k出口流速 w2?2Cp(T1?T2)?2R(T1?T2) ＝343.8msk?1 （7分）