热工基础课程-复习题

分章节单选题

第一章基本概念

热力系统与平衡状态

1. 开口系统是指______的系统A

A. 与外界有物质交换

B. 与外界没有热量交换

C. 与外界既没有物质交换也没有能量交换

D. 与外界没有功的交换

2. 孤立系统是指______的系统。A

A. 与外界没有物质交换

B. 与外界没有热量交换

C. 与外界既没有物质交换也没有能量交换

D. 与外界既没有物质交换也没有能量交换

3 热力学所研究的工质一般都是______物质 A

A. 气态

B. 液态

C. 固态

D. 液晶态

4. 热力学平衡态是指系统同时处于______平衡和______平衡 D

A. 质量/压力

B. 温度/质量

C. 压力/质量

D. 温度/压力

5. 如闭口系统处于热力学平衡态，则内部工质的______。C

A. 压力到处均匀一致

B. 温度到处均匀一致

C. 压力与温度到处均匀一致

D. 比容到处均匀一致

状态参数与状态方程

6. 热量、压力________状态参数B

A. 是/不是

B. 不是/是

C. 是/是

D. 不是/不是

7. 工质经过一个循环，又回到初态，其内能和焓______。 C

A. 增加

B. 减少

C. 不变

D. 变化不定

8. 工质经过一个循环，又回到初态，其熵______。 C

A. 增加

B. 减少

C. 不变

D. 变化不定

9. 下列______不是状态参数B

A 绝对压力

B 表压力

C 比容

D 热力学能

可逆过程、功与热量

10. 经过一个可逆过程，工质不会恢复原来状态，该说法______。B

A正确B错误C有一定道理D不定

11. 准静态过程中，系统经历的所有状态都接近于______。C

A 相邻状态

B 初状态C初状态 D 终状态

12. 系统进行一个过程后，如能使______沿着与原过程相反的方向恢复初态则这样的过程为可逆过程。C

A 系统

B 外界

C 系统和外界

D 系统或外界

13. 在P-V图上，可逆态过程______用一条连续曲线表示，不可逆过程______用一条连续曲线表示。B

A 可以/可以

B 可以/不可以

C 不可以/可以

D 不可以/不可以

14. 功______系统的状态参数，它______系统状态变化过程的函数。 D

A是/不是 B 不是/不是 C 是/是 D 不是/是

第二章热力学第一定律

热力学第一定律的实质

15. 热力学第一定律的实质是______。C

A 质量守恒定律

B 机械守恒定律

C 能量转换和守恒定律

D 卡诺定律

热力学第一定律表达式与能量方程

16. dq=du+dw的适用范围是______。D

A理想工质，可逆过程 B 任意工质，可逆过程

C理想工质，任意过程 D 任意工质，任意过程

17. 热力学第一定律阐述了能量转换的______。 D

A 方向

B 速度

C 限度

D 数量关系

第三章理想气体的性质与热力过程

理想气体状态方程式

18. 气体常数Rg与气体状态______，与气体种类______。D

A．有关／有关B．无关／无关C．有关／无关 D. 无关／有关

19. 在理想气体的状态方程PV＝RgT中，______只与气体的种类有关。C

A. P

B. V

C. Rg

D. T

理想气体的热容、热力学能

20. 理想气体的热力学能是______的函数。A

A 温度 B. 压强 C. 比容 D. 温度和比容

21. 理想气体的比热容与______无关。B

A. 气体种类

B. 体积

C. 温度

D. 过程性质

理想气体的焓、熵

22. 理想气体温度不变，其参数值一定不变的是______。A

A. 焓B．熵C．密度D．压力

理想气体的热力过程

23. 对于理想气体的四个基本热力过程，工质吸收的热量等于其焓增加的过程是______。B A．定容过程B．定压过程 C.等温过程D．绝热过程

24. 在P_V图上，某理想气体可逆过程线下的面积表示该过程中系统于外界之间的功的变化量______。 A

A功的变化量B热量的变化量C内能的变化量D能量变化

25. 在T_S图上，一个熵增加的理想气体可逆过程线表示该过程是______过程 A

A 吸热B放热C对外做功D消耗外界功

26. 热力学一般规定，系统从外界吸热为______，外界对系统做功为______。 A

A正/负 B 负/负C正/正 D 负/正

第四章热力学第二定律

热力学第二定律的实质

27. 热力学第二定律可以这样表述： D

A. 热能可以百分之百的转变成功

B. 热能可以从低温物体自动地传递到高温物体

C. 物体的热能与机械功既不能创造也不能消灭

D. 使热能全部而且连续地转变为机械功是不可能的

28. 热力学第二定律阐明了能量传递和转换工程中的方向、条件和______。 B

A 速度

B 限度

C 速率D方向

29.热力学第二定律指出______。 C

A 能量只能转换不能增加或消灭

B 能量只能增加或转换不能消灭

C 能量在转换中是有方向性的

D 能量在转换中是无方向性的

30. 下列______定律表明了制造第二类永动机是不可能的 B

A 热力学第一定律

B 热力学第二定律

C 波义耳-马略特定律

D 傅立叶定律

卡诺循环与卡诺定理

31. 将热能转换为机械能的循环和将热量从低温处传向高温处的循环分别称为。B A．逆循环／正循环B．正循环／逆循环C．热泵循环／制冷循环D．可逆循环／不可逆循环

32. 热机的最理想的循环是______。

A 卡诺循环

B 逆卡诺循环

C 回热循环

D 奥拓循环

33. 卡诺循环的热效率仅与下面______有关 C

A 高温热源的温度

B 低温热源的温度

C 高温热源的温度和低温热源的温度

D 高温热源的温度和低温热源的温度及工作性质

34. 提高制冷系数的最佳措施是______。C

A 提高冷凝温度，降低蒸发温度

B 提高冷凝温度，提高蒸发温度

C 降低冷凝温度，提高蒸发温度

D 降低冷凝温度，降低蒸发温度

35. 卡诺循环是由两个______和两个______过程组成的。C

A. 绝热/定压

B. 等温/定容

C. 等温/等熵

D. 定容/多变

卡诺定理与熵

36. 在相同的高温热源与低温热源之间工作的不同的可逆循环，其热效率______。B

A. 与采用的工质性质有关

B. 相等

C. 不相等

D. A+C

熵与习题分析

37. 当热能和机械能发生转变时，可获得最大可用功的过程是______。D

A 准静态过程

B 平衡过程

C 绝热过程D可逆过程

38. 某封闭系统经历了一不可逆过程后，系统向外界放热45KJ，同时对外界做功为10KJ，则系统的熵的变化量为______ 。D

A. 零

B. 正

C. 负

D. 无法确定

第五章水蒸气与湿空气 4

水蒸气的产生过程

39. 水的定压汽化过程经历了除______以外的三个阶段。A

A 定压升温阶段B定压预热阶段 C 定压气化阶段 D 定压过热阶段

水蒸气的状态参数与热力过程

40. 水在定压下的气化过程中，下列四个状态里，除______外，另外三个状态的温度是相同的。D

A 饱和水

B 湿蒸汽

C 干饱和蒸汽

D 过热蒸汽

41. 饱和蒸水蒸气和饱和水的混合物称为______。B

A 未饱和水

B 湿蒸汽

C 过热蒸汽

D 干饱和蒸汽

湿空气的性质

42. 下列哪一种气体可看作理想气体：______。A

A．湿空气B．水蒸汽

C．R12蒸气D．R22蒸气

43. 空气中水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气的分压力之比是______。C

A绝对湿度 B 饱和绝对湿度 C 相对湿度 D 含湿量

44. 湿空气的相对湿度等于1，则该湿空气为______。C

A 未饱和空气

B 干空气

C 饱和空气

D 水蒸气

湿空气的基本热力过程

45. 在空调系统中加湿或除湿，其主要的目的是调节空气中的______，给人们以舒适感。A

A 相对湿度

B 过热度

C 干度

D 过冷度

第六章动力装置循环

蒸汽动力装置循环

46. 蒸汽动力装置的基本循环是______。A

A.郎肯循环

B.卡诺循环

C. 回热循环

D. 再热循环

蒸汽动力循环分析

47. 郎肯循环中为提高汽轮机的排汽干度，可以______。B

A.提高初压

B.提高初温

C. 降低排汽压力

D. 采用回热

活塞式内燃机循环

48. 内燃机是一种______的装置 B

A 传递运动

B 将能量部分的转化为机械功

C 能量交换

D 传递热量

49. 内燃机混合加热理想循环的组成依次为：绝热压缩过程、定容加热过程、定压加热过程、绝热膨胀过程和______。A

A 定容放热过程

B 定压放热过程

C 定容排气过程

D 定压排气过程

第七章制冷装置循环

空气压缩式制冷循环

50. ______是衡量制冷循环的经济性指标。A

A. 制冷系数B．制冷量C．温度D．比轴功

蒸气压缩式制冷循环

51. 蒸汽压缩制冷装置主要由压缩机、____________膨胀阀组成。D

A 蒸发器、锅炉

B 排气阀、蒸发器

C 锅炉、冷凝器

D 冷凝器、蒸发器

蒸气压缩式制冷循环分析

52. 其它条件不变，蒸气压缩制冷循环的制冷系数随低温热源温度的降低而______。A

A. 减小

B. 升高

C. 不变

D. 无法确定

53. 提高______和______，可以提高蒸汽压缩制冷理想循环的制冷系数。 C

A 蒸发温度、冷凝温度

B 冷凝温度、过冷度

C 蒸发温度、过冷度

D 冷凝温度、冷剂量

54. 某蒸汽压缩制冷循环，从蒸发器吸热180kJ/kg，消耗外界功40kJ/kg，其制冷系数为______。B

A 1.22

B 4.5

C 5.5

D 0.818

55. 某热泵，向冷凝器放热200kJ/kg，消耗外界功50kJ/kg，其供热系数为______。D

A 0.75

B 1.33

C 3

D 4

第八章热量传递的基本方式

三种热量传递方式

56. 依靠物质分子、原子或自由电子等微粒的热运动来传递热量的方式称为：______。A

A. 热传导

B. 热对流

C. 热辐射

D. 传热

57. 有下列说法，不正确的是：______。C

A. 由分子、原子或自由电子以热运动的方式进行的热传递称为导热

B. 热传递的三种基本过程是导热、热对流、热辐射

C. 热流体通过金属壁面把热量传给冷流体的过程称为对流换热

D. 同一热交换器采用逆流式的效果比顺流式的要好，而叉流式的效果介于两者之间

58.可在真空中传热的方式是______。C

A 热传导

B 热对流

C 热辐射

D A+B+C

59. 对铁棒一端加热，另一端温度会升高，这种传热主要是______。A

A 导热

B 对流换热

C 辐射换热

D 复合换热

传热过程简介

60. 运行中的柴油机，热量由高温燃气传递到气缸外壁，主要是以______形式传递的。D

A 热辐射

B 热传导

C 热对流

D A+B+C

第九章导热

导热理论基础1

61. 只要相接处两物体的______不一样，它们之间就必然有热能的传递。D

A 热量

B 性质

C 结构

D 温度

62. 温度场最一般的数学描述是______。B

A t=f(xyz)

B t=f(xyzτ)

C t=f()

D t=f(xy)

63. 温度梯度的方向______。B

A 与导热方向相同

B 与导热方向相反

C 沿等温面的法向指向温度减少的这一边

D 不一定

导热理论基础2

64. 影响导热的能力的是______。A

A 导热系数

B 放热系数

C 辐射系数

D 传热系数

65. ______的导热系数最大。A

A 金属固体

B 非金属固体

C 液体

D 气体

66. ______的导热系数最小。D

A 金属固体

B 非金属固体

C 液体

D 气体

67. 当温度下降时，金属固体、液体、非金属固体、气体的导热系数的变化分别为_____。C

A 下降、升高、下降、升高

B 下降、下降、升高、升高

C 升高、升高、下降、下降

D 升高、下降、升高、下降

导热理论基础3

68. 导热边界条件中，______不能作为边界条件。D

A. 温度

B. 热流量

C. 对流换热系数

D. 导热系数

稳态导热1

69. 在一维稳态无内热源常物性平壁面导热过程中，温度梯度与导热系数的关系：______ 。

(A)

(A)正比关系；(B)反比关系；(C)复杂函数关系；(D)不确定

70. 稳态常物性无内热源的圆筒壁面一维径向导热过程中，下列说法不正确的是：______ 。

(B)

A．单位长度热流量为常数; B. 单位面积热流密度为常数；

C．总热流量为常数； D. 热流密度恒为半径函数

稳态导热2

71在非稳态导热过程中物体采用集总参数法求解的条件是：______。B

A. Bi<1;

B. Bi<0.1;

C. Fo>0.2;

D. Fo>1

第十章对流换热

对流换热概述

72. 对流换热过程主要包含______热传递基本方式。C

A. 热对流和热辐射

B. 热传导和热辐射

C. 热传导和热对流

D. 热传导、热对流、热辐射

73. 当流体与壁面温差增大时，对流换热量: ______。 A

A.增加

B.减少

C.不变

D. 不确定

74. 对流换热系数越大，对流换热的热阻: ______。 B

A.越大

B.越小

C.与换热系数无关

D. 不变

75. 关于对流换热，下列说法错误的是______。D

A 通常紊流时的对流换热量远大于层流时的对流换热量

B 通常受迫运动的对流换热量大于自然对流的对流换热量

C 通常沸腾时的对流换热量远大于未沸腾时的对流换热量

D 增大换热面积也能增加对流换热系数

76. 在对流换热中，下列______的对流换热系数最大。B

A 水的自然对流

B 水的受迫对流

C 空气的自然对流

D 空气的受迫对流

77. 对流换热的热阻主要存在于：______。B

A. 主流区内

B. 边界层内

C. 固体壁面内

D. A+B

78. 对流换热以______作为基本计算式。 B

A. 傅立叶定律

B. 牛顿冷却公式

C. 普朗克定律

D. 热路欧姆定律

对流换热的数学描述

79. 边界层的形成是流体具有_________结果。C

A. 密度

B. 压力

C. 粘性

D. 流速

对流换热实验研究方法与外掠平壁层流换热问题

80.雷诺数的物理意义表示：______。 C

A.粘滞力与重力之比

B.重力与惯性力之比

C.惯性力与粘滞力之比

D.压力与粘滞力之比。

强迫对流换热

81. 关于对流换热，下列说法错误的是______。D

A 增大换热面积不能增加对流换热系数

B 通常紊流时的对流换热量远大于层流时的对流换热量

C 通常受迫运动的对流换热量大于自然对流的对流换热量

D 流体横掠管道时，沿圆周方向的对流换热系数相同

82. 流体在管内受迫流动换热时，要考虑入口段的影响是在______。B

A.l/d>60时

B. l/d<60时

C. l/d=60时

D. 不确定

外掠壁面强制对流和自然对流换热

83. 确定自然对流和受迫对流混合流动对流换热的准则关系是：______。C

A．Nu=f(Re,Pr); B．Nu=f(Gr,Pr);

C．Nu=f(Gr,Re,Pr); D．Nu=f1(Re,Pr)+ f2(Gr,Pr)

第十一章辐射换热

热辐射的基本概念

84. 某物体完全吸收辐射传递来的热量，这一物体称为______。D。

A 灰体

B 白体

C 透明体

D 黑体

85. 某物体完全穿透辐射传递来的热量，这一物体称为______。C

A 灰体

B 白体

C 透明体

D 黑体

86. 物质的热辐射，主要取决于______ 。B

A 压力

B 温度

C 密度

D 湿度

87. 用玻璃制作暖房是因为玻璃______。D

A 允许可见光将辐射能射入

B 不允许暖房的红外线辐射出去

C 不允许紫外线射入

D A+B

辐射换热的基本计算

88. 下列关于灰体的说法错误的是______。C

A 对各种波长的投射表现出同样的吸收率B大多数工程材料在热射线范围内都可近似看作灰体

C 在任何条件下，灰体的吸收率恒等于它的灰度

D 灰体的辐射力越大，它的吸收率越大

89. 角系数是纯几何因素，与物体的黑度______。 A

A. 无关

B. 有关

C. 有较大关系

D. 关系很大

90. 由表面1和表面2组成的封闭系统中，X1,2______X2,1。 A

A. 等于

B. 小于

C. 可能大于，等于，小于

D. 大于

第十二章传热过程与换热器 3

传热过程

91.有一冷却器，热水在管道内流动，管外为冷空气。为强化传热应在______加肋。C

A 两侧

B 水侧

C 空气侧

D 两侧均不

92. 传热系数与______无关。 D

A 对流换热系数B导热系数 C 壁面厚度 D 传热面积

93. 由于空气对管壁的对流换热系数较小，故在管壁外加设肋片来提高换热效率，其主要目的是______。 B

A减小热量损失力B增加空气侧的换热面积C减小对流换热系数D增加空气侧的流阻换热器

94. 三种类型的换热器，工程中使用最多的是______。 A

A. 间壁式

B. 混合式

C. 蓄热式

95. 对同一管式热交换器，采用逆流冷却方式的冷却效果比顺流方式的冷却效果好是因为______。D

A 流动阻力小

B 进出口温差大

C 流动扰动大

D 平均换热温差大

传热的强化与削弱

96. ______传热面积和______传热温差可以强化传热。 C

A 加大、减小

B 减小、加大

C 加大、加大

D 减小、减小

97. 不属于增强传热的方法是______。 B

A 减少两流体的传热温度

B 减少传热面积

C A+B

D 减少壁面的厚度

98. 热交换器为强化传热应在______加肋，效果最好。C

A. 温度高侧

B. 温度低侧

C. 热阻大侧

D. 热阻小侧

99. ______可以强化传热。 A

A提高热流体流量B降低冷却水流量C减小传热面积D减小传热温差

100. ______不能强化传热。 A

A降低冷却水流量B提高冷却水的流量C提高传热系数D提高热流体流量

101. ______传热系数和______冷却水流量可以强化传热。 C

A加大/减小B减小/加大C加大/加大D减小/减小

多项选择题

1．描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数，热力学中常用的状态参数有温度(T)、压力(p)、比容(υ)、密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)等，其中可以直接或间接地用仪表测量的状态参数称为工质的基本状态参数，如( )。

A．比容

B．温度

C．压力

D．内能

E．焓

1．A、B、C；

2．系统外储存能包括( )。

A．宏观动能

B．内能

C．系统与外界之间相互传递的能量

D．热能

E．重力位能

2．A、C、E；

3．卡诺循环热效率的大小决定于( )。

A．热源种类

B．热源体积

C．热源温度

D．冷源体积

E．冷源温度

3．C、E

4.按换热器的工作原理可分为()。

A．混合式换热器

B．蓄热式换热器

C．间壁式换热器

D．板式换热器

E．板翅式换热器

4. a.b.c

5.热传递的三种形式是( )。

A.热传导

B. 自然对流

C.热辐射

D.热对流

E.受迫对流。

5. a..c d

6.卡诺循环由四个可逆过程( )组成。

A.等温吸热

B.绝热膨胀

C.等温放热

D.绝热压缩

E. 定容放热

6. A.B.C.D

7. 在水蒸汽的T-S图上一点是临界点；二线是______和______。

A.饱和水线

B.过热蒸汽线

C.干饱和蒸汽线

D. 饱和线

E.液态水线

7.A .C

8.热能与机械能的相互转换是通过工质的______和____而实现的。

A. 膨胀

B.放热

C.吸热

D. 压缩

E.绝热

8. A D

9.三种典型的不可逆过程是指气体有______的膨胀做功过程、______过程、______过程。

A.摩擦

B. 定容

C.自由膨胀

D.定压

E.温差传热

9. A C. E.

10. 理想气体是忽略分子本身______和分子间的_____的气态物质。

A.动能

B.体积

C. 热力学能

D. 焓

E.相互作用力

10. B E

11. 工程传热问题可分为两类一类是传热的______一类是传热的___ ___。

A.设计

B.流态

C. 强化

D.计算

E. 削弱

11 C E

12. 物质的热力学能包括内动能及内位能，内动能与______有关，内位能决定于它的______。

A.压力

B. 温度

C. 焓

D. 体积

E. 熵

12. B D

13. 热工基础知识介绍的工质状态参数有( ) 。

A.压力

B. 温度

C. 焓

D. 体积

E. 熵

13 A.B.C.D E

14. 对于单位质量的工质,热力学第一定律可表示为q=△u+w,其中q表示______,△u表示

______,w表示______。

A.外界加给工质的热量

B. 热能

C. 工质热力学能的增量

D. 动能

E. 工质对外所做的功

14 A.C. E

15.导热系数越大,则材料导热能力也就越________,为增强导热,通常选用导热系数________

的材料。相反,削弱导热则应选用导热系数_______的材料。

A.不变

B. 强

C. 较大

D. 较小

E. 不确定

15. B.C.D

16. 受热面结垢后,会使导热热阻________,而要维持导热量不变,导热温差就要_________,锅

炉受热面结垢后,就会使管道外壁温度________,易造成超温爆管。

A.增加

B. 不变

C. 增大

D. 升高

E. 不确定

16. A.C.D

17.吸收率大的物体反射能力就_______,反射能力大的物体吸收能力就________。

A.不变

B. 强

C. 弱

D. 不确定

17.B.C

18. 间壁式换热器按冷热流体流动方向分为______,______,_______和混流四种。

A.顺流

B. 自然对流

C. 逆流

D. 强制对流

E. 叉流

18. A. C. E.

19.关于能量的说法下面错误的是:( a )

a.能量形式可转变,但既不能创生,又不能消灭

b.能量形式可变化,不能创生,但可消灭。

c.能量形式不能变,不能创生,也不能消失

d.第一类永动机是不可能制造成功的

e. 一切物质均具有能量，能量不可能被创造，也不可能消失。

19. b.c

20.传热系数是流体( )。

A．物理性能

B．固有的性能

C．特有的性能

D．化学性能

E．工艺性能

20．A、B；

21．识别对流换热是根据( )。

A．携带能量的电磁波的连续发射

B．能量传递是流体整体运动的结果

C．价电子移动

D．紧靠固体表面的少量流体分子层中的纯导热过程

E．流体一固体介面出现轻微的扰动

21．B、D；

22．由于对流换热是通过导热和热对流两种方式进行热量传递的，从而影响这两种传热方式

的因素都会影响对流换热过程，这些因素包括：( )。

A．流体的流动起因和流动状态

B．流体化学性质

C．流体的热物理性质

D．流体的相变

E．换热表面的几何因素

22．A、C、D、E；

23．以下关于传热热阻的说法正确的有( )。

A．对于换热器，传热系数值越大，传热热阻越小，传热就越好

B．对于换热器，传热系数值越小，传热热阻越大，传热就越好

C．传热过程的热阻是冷热流体的换热热阻及壁的导热热阻之和

D．对于热力管道的保温，传热系数值越小，传热热阻值越大，保温性能越好

E．对于热力管道的保温，传热系数越大，传热↑考试大二级建造师↑热阻值越小，保温性能越好

23．A、C、D；

24．增加传热的主要途径有( )等。

A．延长导热时间

B．扩展传热面

C．增加换热表面光滑度

D．增加换热表面粗糙度

E．在流体中加入添加剂

24．B、D、E；

25．导热是指物体各部分无相位移或不同物体直接接触时，依靠( )等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。

A．分子

B．原子

C．自由电子

D．灰尘粒子

E．粉尘

25．A、B、C

填空

1. 把热量转化为功的媒介物称为＿＿＿。工质

2、热力系统与外界有物质的交换，该热力系统为______。开口系统

3、热力系统与外界无物质的交换，该热力系统为______。闭口系统

4、焓是指______所具有的能量。流动工质

5、平衡状态与稳定状态的区别是平衡状态不受______的影响，稳定状态要依靠外界的作用维持。外界条件

6、工质的压力、温度、比容三者关系中，气体温度不变时，压力与比容成______。反比

7、热量和功是______。过程量

8、温度是表示物体_____程度的一个物理量。冷热

9、工质在管内流动时,由于管道截面突然缩小,使工质压力降低,这种现象称为______。节流

10、理想气体的热力学能是______的单值函数。温度

11、定压条件下物质从液态变为汽态需______热。吸

12、物质的汽化过程有______和__沸腾____两种形式。蒸发

13、液汽两相处于动态平衡的状态称为______。饱和状态

14. 在朗肯循环中进汽参数及排汽参数均会影响______。热效率

15、某一可逆热力过程所做的______可用它在P-V图上过程曲线下的面积来表示。功

16、直接接触的物体各部分因存在温差而发生热传递现象叫做_________。导热

17、绝热过程是工质在状态变化过程中与外界没有任何形式的______交换的过程。热量

18、某管壳式换热器中，冷流体的进出口温度为10°C和25°C，热流体的进出口温度为35°C 和25°C，则可以采用的流动方式为______。逆流。

19、在换热时冷热流体平行流动且方向一致，称为______。顺流。

20、对流换热系数越大，对流换热的热阻______。越小

21、辐射能力最强的辐射体称为______。黑体。

22、凡是高于0K的物体总是可以不断地把热能变为______。辐射能。

23、影响固体的热辐射的吸收和反射的主要因素是物体表面的______。粗糙程度。

24、由于气体的辐射率和吸收率与波长有关，所以一般不能把纯气体视为______。灰体。

25、对流换热量与对流放热系数成_______。正比

26. 表明物体吸收辐射能能力的量是_______。黑度

27.流体流态对传热强弱的影响，当流态由层流变为紊流时，流体与壁面间换热强度____。增大

28. 在维持导热量不变的情况下，要使导热温差减小，应使导热热阻____。减小

29. 表明物体吸收辐射能能力的量是_______。吸收率

30.流体在管内流动时,若流速增大，流体与壁面换热系数____。增大

31.金属合金材料导热系数随着温度升高而____。升高

32. 按照热力学第一定律，闭口系统吸收热量100kJ, 对外作功50kJ，同时内部消耗功量并进入系统20kJ，则实际系统内能变化为_________。50 kJ

33. 在一维稳态无内热源常物性平壁面导热过程中，温度梯度与导热系数的关系____。正比关系

34.某热源温度T1，冷源温度T2, 如果T1=nT2, 则进行作功循环时，则最大吸热放热比为__。n

35.由热力学第二定律可知，循环的热效率小于____。 1

36. 至少知道____个状态参数才能确定工质的状态。2

37. 工质的状态在参数坐标图上是____。点

38.随着压力的提高，水的汽化潜热将____。减少

39. 气体常数R取决于____。气体的性质

40. 比容与____是两个相互关连的参数。密度

41. 可逆绝热过程是等____过程。熵

42. _____是评价循环热功转换效果的主要指标。热效率

43. 气体的导热系数一般比液体______。小

44. 通过壁面的导热量与平壁两表面的温差成正比，而与热阻成______。反比

45. 传热系数越大，即传热总热阻______。越小

46. 流体通过单层平壁传热时的传热总热阻等于固体壁导热热阻与壁两侧流体换热热阻之______。和

47. 通常采用遮热板，是为了减少热______。辐射

48. 热量穿过固体壁面时，是以单纯的______方式进行传递的。导热

49. 导热系数越大,材料导热能力也就越______。大

50. 绝对黑体的反射率和吸收率均为______。零

名词解释

工程热力学

1. 热效率 在热机循环中，循环净功与循环吸热量的比值，1

0q w =η 2. 含湿量

在含有1kg 干空气的湿空气中所含有的水蒸气质量，称为含湿量。

3.相对湿度

在某一温度下，湿空气的水蒸汽分压力与同一温度下饱和水蒸汽分压力的比值。

4. 制冷系数

指单位功耗所能获得的冷量， 即制冷装置的工作系数，表示为ε=Q 2/w net

5.卡诺循环

由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环称为卡诺循环。

6.可逆过程

如果系统完成了某一过程之后，再沿着原路径逆行而回到原来的状态，外界也随之回复到原来的状态而不留下任何变化则这一过程称之为可逆过程。

7. 热力过程

系统从一个状态出发，经历一系列中间状态变化到另一状态，系统所经历的所有中间状态的综合，称为热力过程。

8. 热力系统

在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统

9. 平衡状态

热力系统在不受外界影响情况下，工质的状态参数不随时间而变化的状态。

10. 热力循环

热力系统由初始状态出发，经历一系列中间状态后，返回到初始状态所完成的一个封闭的热力过程，称为热力循环。

11. 定熵过程

可逆的绝热过程就是定熵过程

12. 技术功

开口系统进出口动能差、位能差和对外输出的轴功之和。

13. 闭口系统

热力系与外界无物质交换的系统

14. 开口系统

热力系与外界有物质交换的系统

15. 孤立系统 热力系与外界既无能量交换又无物质交换的系统

传热学

1.热导率

热流密度与温度梯度之比。即在单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度，单位为

W/(m ﹒℃)。

2.集总参数法

当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时，固体内部的温度趋于一致，近似认为固体内部的温度t 仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关，这种忽略物体内部导热热阻的简化方法称为集总参数法。通常，当毕奥数Bi<0.1时，采用集总参数法求解温度响应误差不大。

3.表面传热系数

对流传热基本计算式—牛顿（Newton ）冷却公式（Newton‘s law of cooling ）中的比例系数，一般记做h ，以前又常称对流换热系数，单位是W/(㎡﹒K)，含义是对流换热速率。

4.热边界层

当温度均匀的流体与它所流过的固体壁面温度不同时，在壁面附近会形成一层温度变化较大的流体层，称之为热边界层。

5.辐射强度

单位投影面积所发出的包含在单位立体角内的所有波长的辐射能称之为辐射强度。

6.黑体

吸收比α=1的物体称之为绝对黑体，简称黑体。

7. 稳态导热

发生在稳态温度场中的导热过程。

8. 角系数

从表面1发出的总辐射能中直接投射到表面2上份额称为表面1对表面2的角系数，用符号X 1,2表示。

9. 雷诺数

v

ul =Re 一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，反映了流体惯性力与粘性力之比。

10. 毕渥数

λ

δh Bi = 表征固体内部单位导热面积上的导热热阻与单位面积上的换热热阻（即外部热阻）之比。

简答

工程热力学

1.热力学第一定律两种表述(任意两种说法即可)

答：1）热能作为一种能量形态，可以和其它形式的能量进行转换，在转换过程中，能的总

量守恒。

2）第一类永动机是不可能制造成功的。

3）一切物质均具有能量，能量不可能被创造，也不可能消失，它只能从一种形式转化成另一种形式，且在变化过程中能量的总量不变。

4）热能转化为功，功能转化为热，一定量的热消失，必有相应量的功产生，消耗一定量的功必有相应量的热。

5）热是能的一种，机械能可以转化为热能，热能也可以转化为机械能，但他们之间转化的比值是一定的。

2.热力学第一定律说明了什么问题?其表达式是怎样的?

答:热力学第一定律说明热机把工质的热能转变为机械能,必须符合能量转换和守恒定律,即在转换中能的总量保持不变。

热力学第一定律表达式为:q=△u+w。

3.热力学第二定律两种表述(任意两种说法即可)

1）不可能建造一种循环工作的机器，其作用只是从单一热源取热并全部转换为功。

2）不可能使热量由低温物体向高温物体传递而不引起其它的变化。

3）热机的热效率不可能达到100%。

4）一切自发实现的涉及热现象的过程是不可逆的。

5）第二类永动机是不可能制造成功的。6）熵增原理

4.热力学第二定律说明了什么?如何叙述?

答:热力学第二定律说明了热功转换和热量传递过程的条件、限度及方向。热力学第二定律可从下列二种说法叙述;(一)、不可能制造成只从一个热源吸取热量,使之完全变成机械能,而不引起其他变化的循环发动机。(二)、热能不可能自发,不付代价地从低温物体传到高温物体。

5.系统从同一初态出发，分别经历一个可逆过程和一个不可逆过程到达相同的终态，试问两过程系统的熵变是否相同，为什么？

答：1）两过程系统的熵变相同；

2）因为熵是状态参数，其变化只与初态和终态有关，当初态和终态一定时，无论经历什么过程，其变化量是一定的。

6.蒸汽压缩制冷循环是由哪些过程组成?

答:最基本的制冷循环需要有压缩机-冷凝器-膨胀阀（毛细管）-蒸发器，使制冷剂经过压缩-冷凝-膨胀-蒸发循环制冷。归纳起来由：定熵压缩，定压放热，等焓降压，定压吸热四个过程组成。

7.朗肯循环是由哪些过程组成?（1）水在给水泵中的可逆绝热压缩过程；（2）水与蒸气在锅炉中的可逆定压加热过程；（3）水蒸气在汽轮机中的可逆绝热膨胀过程；（4）乏汽在冷凝器中的定压放热过程。

8.焓湿图是由那些参数线组成的？

答：组成焓湿图的参数线为：①等焓线②等含湿量线③等干球温度线④等相对湿度线⑤水蒸汽分压力线⑥热湿比线。

9.经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态？

答：所谓过程不可逆，是指一并完成该过程的逆过程后，系统和它的外界不可能同时恢复到他们的原来状态，并非简单地指系统不可能回复到原态。同理，系统经历正、逆过程后恢复到了原态也并不就意味着过程是可逆的；过程是否可逆，还得看与之发生过相互作用的所有外界是否也全都回复到了原来的状态，没有遗留下任何变化。原则上说来经历一个不可逆过程后系统是可能恢复到原来状态的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复原来状态。

10. 孤立系统的熵增原理

答：在孤立系内，一切实际过程（不可逆过程）都朝着使系统熵增加的方向进行，或者在极限情况下（可逆过程）维持系统的熵不变。

11. 自发过程是不可逆过程，非自发过程必为可逆过程，这一说法是否正确？

答：此说法不正确。自发过程具有方向性，因而必定是不可逆的；非自发过程是在一定补充条件下发生和进行的过程，虽然从理论上说来也许可以做到可逆，但事实上实际过程都不可逆，因为不可逆因素总是避免不了的。

12. 孤立系统中进行了⑴可逆过程；⑵不可逆过程。问孤立系统的总能、总熵各自如何变化？答：经历可逆过程后，孤立系统的总能、总熵均不改变；

经历不可逆过程后，孤立系统的总能将保持不变，总熵将增加。

13. “熵增大的过程必为不可逆过程”说法是否有错误？

答：说法不正确。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个部分，其中熵产必定是正值（含零），热熵流则可为正值，亦可为负值。当系统吸热时热熵流为正值，即便是可逆过程（熵产为零）系统的熵也增大；

14. “熵增大的过程必定为吸热过程”说法是否有错误？

答：说法不对。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个部分，不可逆绝热过程中工质并未从外界吸热，但由于存在熵产工质的熵也会因而增大。

15. 分析气体的热力过程要解决哪些问题？

答：分析气体的热力过程要解决的问题是：揭示过程中气体的状态（参数）变化规律和能量转换的情况，进而找出影响这种转换的主要因素。

传热学

1.什么叫导热、对流、热辐射?

答：温度不同的物体相互接触,直接接触物体各部分间热量传递现象叫导热。冷热流体之间的热量依靠流体的运动来传递的现象叫对流,依靠电磁波来传递热量的现象叫热辐射。

例如:金属棒一端加热,另一端温度随之升高是导热的结果。水的局部加热会使周围水温度升高是对流传热的结果。太阳的热量传递到地球是热辐射的结果。

2.影响对流换热系数的因素有哪些?

答:流动的流体与固体壁面接触时,由于流体与壁面之间有温度差而发生的两者之间的热交换现象称为对流换热。影响对流换热系数的因素有:

①流体流动的动力:强迫流动换热系数大于自然流动换热系数;

②与流体有无物态变化有关:有物态变化时的对流换热比无物态变化时的对流换强烈;

③与流体流动状态有关:紊流流动对流换热比层流流动强烈;

④与流体所接触的固体表面的形状、大小及流体与固体表面间相对位置有关;

⑤与流体的物理性质如密度、粘性、导热系数、比热、汽化潜热等有关;

⑥与流体种类有关。

3.什么是传热过程?答:一种流体通过固体壁面将热量传给另一种流体的过程叫传热过程。如锅炉水冷壁管外是高温火焰,管内是被加热流体,热量通过管壁由火焰传给水。

4.何为遮热板?它的作用是什么?

答:所谓遮热板一般指一层薄金属板,放在辐射换热的两物体中间,可以起到削弱辐射换热的作用。遮热板的作用主要是消弱遮热板间物体的辐射换热。

5.增强传热的措施有哪些?

答:增加传热的措施有:

(1)提高传热系数K。增大传热系数,应首先减小热阻中的数值最大一项,就可增强传热。

(2)增大传热面积。

(3)增大传热温差△t。

如:增大锅炉受热面传热的主要办法是增大烟气侧传热系数,锅炉水冷壁和省煤器管外加装肋片,传热管束尽可能叉排布置,受热面定期吹灰、除垢等都是为了加强传热。

6.换热器有几种?制冷空调设备常用的是哪一种?

答:换热器种类很多,按其工作原理可分为间壁式、蓄热式和混合式三种。间壁式换热器内，冷流体和热流体同时在其内流动,但冷热流体被壁面隔开，互不接触。热量通过换热面由热

流体传给冷流体。

制冷空调设备中蒸发器、冷凝器均属于表面式换热器。热流体和冷流体交替地流过同一加热面,热流体流过加热面时将热量传给加热面,使加热面温度升高;当冷流体流过加热面时,加热面又将热量传给冷流体。

7. 传热计算平均温差有几种?

答:传热计算平均温差通常有两种,一种是算术平均温差,另一种是对数平均温差。

8.强化传热的途径有哪些？

答:强化传热就是通过人工干预，强化传热过程的主要途径有三条。1）增大传热面积A；2）增大平均温度差；3）增大传热系数K。比如搅拌来提高热量传递速度，就是通过增大传热系数实现强化传热目的。

9. 简要说明什么是表面式换热器的设计计算？

答：根据生产任务的要求，给定冷、热流体的质量流量和4个进出口温度中的3个，需确定换热器的型式、结构，计算传热系数k及换热面积A。

10. 研究稳态无相变对流换热时常用哪些准则？各有何物理意义？

答：Nu努塞尔特准则，表征对流换热的强弱；

Re雷诺准则，表征流体强制流动时流态对换热的影响；

Pr普朗特准则，表征流体的物理性质对换热的影响；

Gr格拉晓夫准则，表征流体自然流动时流态对换热的影响。

综合题

1. 循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率，这些说法是否正确？为什么？

答：不正确，热效率为输出净功和吸热量的比，因此在相同吸热量的条件下，循环输出的出净功愈大，则热效率愈高。不是所有的可逆循环的热效率都相等，必须保证相同的条件下。在相同的初态和终态下，不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。

2. 热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能”？

答：不对，必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。否则热能可以全部变为机械能，比如理想气体的定温膨胀过程，系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能，外界虽然没有任何任何变化，但是系统的体积发生改变了。

3. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？

答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。

4. 膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系？流动功的大小与过程特性有无关

系？

答：膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统）时，热力设备与外界交换的机械功，由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功；而技术功不仅包括轴功，还包括工质在流动过程中机械能（宏观动能和势能）的变化；流动功又称为推进功，1kg工质的流动功等于其压力和比容的乘积，它是工质在流动中向前方传递的功，只有在工质的流动过程中才出现。对于有工质组成的简单可压缩

系统，工质在稳定流动过程中所作的膨胀功包括三部分，一部分消耗于维持工质进出开口系统时的流动功的代数和，一部分用于增加工质的宏观动能和势能，最后一部分是作为热力设备的轴功。对于稳定流动，工质的技术功等于膨胀功与流动功差值的代数和。如果工质进、出热力设备的宏观动能和势能变化很小，可忽略不计，则技术功等于轴功。

5. 在T-S 图上，如何将理想气体任意两状态间的热力学能和焓的变化表示出来。

答：理想气体的内能和焓都是温度的单值函数，因此在T-S 图上，定内能和定焓线为一条平行于T 轴的直线，只要知道初态和终态的温度，分别在T-S 图上找到对应温度下的定内能和定焓直线，就可以确定内能和焓的变化值。

6. 有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为使稀饭凉得更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？

答：从稀饭到凉水是一个传热过程。显然，稀饭和水的换热在不搅动时属自然对流。而稀饭的换热比水要差。因此要强化传热增加散热量，应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。

7. 什么是灰体？在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件？而又为什么要满足这样的条件？

答：灰体是单色吸收率为常数的物体。

在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足的条件是物体的辐射换热过程必须在工程温度范围。

这是因为在工程温度范围（2000K 以下）物体的热辐射主要是红外辐射，而在红外辐射范围内大多数物体表面的吸收率仅在一个小范围内变化，因而可以将其视为常数，也就可以当作灰体处理。

8. 用辐射换热知识解释玻璃温室的工作原理？

答：当太阳光照射到玻璃上时，玻璃对波长小于2.2μm 的辐射能吸收比很小，从而使大部分太阳能可以进入到暖房内。暖房中的物体温度低，辐射能绝大部分位于红外区，而玻璃对于波长大于3的辐射能吸收比很大，阻止了辐射能向暖房外的散失。

9. 冬天，在相同的室外条件下，为什么有风比无风时感觉更冷一些？

答：假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，而在无风时属于自然对流换热。而空气的强制对流换热比自然对流强烈，因而在有风时人体带走的热量更多，所以感到更冷一些。

10. 夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣会感到很舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿羽绒衣才觉得舒服。从传热学分析原因。

答：首先，冬季和夏季最大的区别就是室外温度不同，夏季室外温度高于室内温度，因此通过墙壁的热量的传递方式是由室外传向室内，而冬季则相反，因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。因此尽管冬季室内温度略高于夏季，但是人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多，由于人体对于冷感的感受主要是散热量，所以在冬季要传一些后的衣服。

计算题

工程热力学

1.有报告称：某热机自160℃的热源取热，向5℃的热源放热。在吸热1000 kJ/h 时可输出功率0.12kW 。试分析该报告的正确性。（5分）

设在两热源之间运行一卡诺热机，其热效率为：

358.0433

2781112=-=-=r r tc T T η 报告中的热机，其热效率为：

432.03600

/100012.010===Q W t η 因为：tc t ηη>，根据卡诺定理可知该报告是错误的。

2.有一专利申请提出一台热机工作与t 1= 427℃，t 2=277℃之间，当工质从高温热源吸热5×104 KJ ，对外作功10KJ ，而排给低温热源的热量恰为两者之差。试分析其可能性。（4分） 答：卡诺循环热效率：21

550110.214700c T T η=-=-=（1分） 热机循环的热效率：1

100.000250000t W Q η===（1分）

t c ηη<（1分）

可能实现。（1分）

3．分别绘出定容、定压、定温和绝热过程的p-v 图和T-s 图。（8分）

4.如果外界加给某系统工质1000焦尔的热量,其中有200焦尔转变为内能储存于工质内部,问有多少热量转变为机械能做了功?其热效率为多少?

答案:已知:Q=1000焦尔 △U=200焦尔 求:W=? η=?

解:Q=△U+W, W=Q-△U=1000-200=800焦

0.8W Q

η== 有800焦尔能量转变为机械能作了功。热效率为0.8

传热学

5.有一台表面积为15米2的换热器,蒸汽侧有t=45℃的蒸汽流过换热器的表面,且此表面金属温度为25℃,如果传热量为6000瓦特,计算蒸汽对管壁的对流换热系数?

答案:已知:F=15米2 t 1=45℃ t 2=25℃ Q=6000瓦特

求:α=?

解:由Q=αF(t 1-t 2)得:

()21220/Q W m K F t t α==?- p v T s

P

V

V P

S S T

T

蒸汽对管壁换热系数为20瓦特/米2·℃

6.对于一平板的导热,试计算下列条件下平板两表面间的温差。已知平板面积F=0.1平方米,板厚δ=25毫米,板的导热系数λ=0.2瓦特/米·℃,通过板面的导热量Q=1.5千瓦。

答案:已知: F=0.1米2

δ=25毫米=0.025米

λ=0.2瓦/米·℃

Q=1.5千瓦=1500瓦

求:t 1-t 2=?

解:由12t t Q F λδ

-=得: 1215000.02518750.20.1Q t t F

δλ?-===? 平板两表面温差为1875℃。

7.一热机产生1.5千瓦的功率,其热效率为0.24,问热机每小时吸收多少千焦的热量?放出热量与吸收热量之比为多少?所做的功与放出的热量之比又为多少?

已知:N=1.5千瓦 η=0.24 τ=1小时=3600秒 求:Q 1=?

Q2 W

───=? ──=?

Q1 Q2

W

解: W=Nτ=1.5×3600=5400千焦 因为: η= ──

Q 1

W 5400

所以Q 1= ── = ─── = 22500千焦

η 0.24

Q 2=Q 1-W=22500-5400=17100千焦

Q 2 17100

──=-----------------=0.76

Q 1 22500

W 5400

──=────=0.3158

Q 2 17100

答:热机每小时吸收22500千焦热量。放出热量与吸收热之比为0.76。作功与放出热之比为0.3158。

8.有一容器有0.07立方米的气体,其压力为0.3兆帕,当温度不变,容积减小到0.01立方米,其压力上升到多少?(题中压力为绝对压力)

答案:已知:V 1=0.07米3

P 1=0.3兆帕

V 2=0.01米3

求:P 2=?

解:该过程是等温过程,所以P 1V 1=P 2V 2

P 1V 1 0.3×0.07

则:P 2=─── = ──── = 2.1兆帕

V 2 0.01