2008年工程热力学与传热学试卷
2008年华北电力大学工程热力考研真题

华北电力大学工程热力2008年硕士研究生入学考试试题2008年工程热力学试题 简答1 什么是湿空气的绝对和相对湿度?2 什么事绝对理论燃烧温度?3 水蒸汽性质的“一点、二线、三区、五态”是什么?有什么普遍意义?4 压缩空气制冷循环中为什么不用节流阀代替膨胀机?5 蒸汽动力循环采用再热的目的是什么?用T-S 图说明?6 什么是卡诺循环(用T-S 图说明)?怎么求其热效率?二 填空题1 焓的定义是H=___2 入口为亚声速的气流,应选用_____形状的扩压管。
3 温度为100C O,绝对压力为1a Mp 的氮气密度为_____3/m kg4 卡诺循环的热效率为20%,则相同温限间的逆向卡诺循环的热泵系数为____5 大气压力为0.1a Mp ,测得容器的真空度为195mmHg,则容器内的绝对压力为___pa6 一台两级压气机,吸入空气的压力为1p =0.1a Mp ,压气机最后将空气压缩到3p =1.6a Mp ,则最佳中间压力为_____a Mp三 计算题1 一容积为V=103m 的刚性储气瓶,内盛氧气,开始时储气瓶压力表读数为1g p =4.5zhz Mp a ,温度为1t =35C O ,使用了部分氧气后,压力表读数变为2g p =2.6a Mp ,温度变为2t =20C O,当地大气压保持为b p =0.1a Mp 不变,求实用了多少kg 氧气?2 某换热器用蒸汽做加热流体,加热量为3.6×610h kJ /,假设蒸汽压降忽略不计,求每小时提供的蒸汽量。
已知蒸汽进入换热器时1h =2988kg kJ /,流出时干度为x =0.8,该压力对应的饱和水及干饱和蒸汽的焓分别为'h =419.06kg kJ /,''h =2675.71kg kJ /3 空气可逆流经减缩型喷管,测得某界面上压力为0.3a Mp ,温度为350K ,速度为180s m /,截面积为9×3102m ,已知空气的k=1.4,p c =1.004)./(K kg kJ ,临界压比cr ν=0.528,求:该界面上马赫数、质量流量 滞止压力、滞止温度如果出口达到音速,求出口截面的速度、温度、压力4 采用一级抽汽回热理想蒸汽循环参数如下:进入汽轮机蒸汽的焓1h =3200kg kJ /,汽轮机排气干度2x =0.82,抽汽焓01h =2680kg kJ /,排气压力对应下的排气水焓为'01h =600kg kJ /,排气压力下的干饱和蒸汽的焓''2h =2584kg kJ /,饱和水焓为'2h =192kg kJ /,将此循环画在T-S 图上,并计算该循环抽汽率和热效率(忽略泵功)5 甲烷气作为燃气蒸汽联合循环的燃料,设计条件如下:压气机入口空气条件: 0.1a Mp ,20C O压气机增压比: =∏10 燃气轮机入口温度: 1200C O蒸汽轮机入口参数: 6a Mp ,320C O蒸汽冷凝温度: 15C O 压气机绝热效率: 0.87 燃气轮机相对内效率: 0.9 余热锅炉中废气排出温度: 100C O 机组功率: 100MW在T-S 图上画出次循环示意图,并求热效率、空气和水蒸气的质量流量(h t /)。
工程热力学与传热学-试题类型

《工程热力学与传热学》试题参考类型一.填空与选择题(每题2分,共 68 分)1.在的条件下(重力场除外),如果系统的宏观性质不随变化,则该系统处于平衡状态。
2. 在工程热力学中,热力学能是指不涉及化学能和原子能的与之和,即所谓的热能。
3. 理想气体在p-v图上的4个过程如图所示,放热并升温的过程是。
4. 理想气体在T-s图上的4个过程如图所示,压力升高且体积膨胀的过程是。
5. 开口系统稳定流动的能量方程可写成,对节流孔板可简化为。
6. 状态公理指出,对于简单可压缩系统,只需便可确定它的平衡状态。
7. 理想气体的c p -c v = ,与温度 (有关或无关)。
8. 某理想气体由状态1(p 1,T 1)变化到状态2(p 2,T 2),其比熵的变化∆s = 。
9. 绝热刚性容器被一隔板分成A 、B 两部分,A 中装有空气(理想气体),B 为真空。
将隔板抽出后,空气的温度、焓和熵的变化为:A. ∆T <0, ∆h =0, ∆s >0;B. ∆T =0, ∆h =0, ∆s =0;C. ∆T =0, ∆h =0, ∆s >010. 干饱和蒸汽状态的工质,经过绝热增压,工质的状态为 。
A.湿饱和蒸汽;B. 干饱和蒸汽;C. 过热蒸汽;D.条件不足,不能确定11.工作在10℃和27℃两个恒温热源间可逆制冷装置的制冷系数为 。
12. 对于未饱和湿空气, > 。
(A )湿球温度; (B) 露点温度13. 对于由可逆过程1-b-2与不可逆过程2-a -1组成的不可逆循环1b 2a 1,(1)根据克劳修斯不等式0Q T δ<⎰ ,或写成12210b a Q Q T T δδ+<⎰⎰(a)(2)2112b Q S S T δ=-⎰ (b)(3)将(b )式代入(a )式,得()2121+0a QS S T δ-<⎰ ,即2121a Q S S T δ-<-⎰ (4) 可得2112a Q S S T δ-<⎰上述分析过程中,第 步不正确,不正确的原因是 。
2007-2008学年第一学期传热学A答案

一、填空(每空1分,共20分)1、温度场中同一瞬间同温度各点连成的面称为 等温面 。
2、就引起流动的原因而论,对流换热可区分为 自然对流 与 强制对流 两大类。
3、辐射测量用探测仪所测到的灰表面的辐射能,实际上是 有效 辐射,定义为 灰体表面的本身辐射和反射辐射之和 。
4、热电偶的 时间常数 是说明热电偶对流体温度变动响应快慢的指标。
5、所谓同类物理现象,指那些用 相同形式 并具有 相同内容的微分方程式 所描写的现象。
6、强化传热的方法之一是提高K 值。
要提高K 值,则应改善对流换热表面传热系数 较小 的一侧的传热条件(对流换热表面传热系数小的还是大的)7、蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结形式,分别为 膜状凝结 和 珠状凝结 ,工程设计的依据是膜状凝结 。
8、由多层等厚度平壁构成的传热壁面, 若某层所用材料的导热系数越大,则该壁面的热阻就越 小 ,其两侧的温度差越 小 。
9、傅立叶定律中的负号表示 热流方向与温度梯度方向相反 。
10、温度边界层越 厚 ,则对流换热系数越小,为了强化传热,应使温度边界层越 薄 越好。
11、内部流动与外部流动的区别主要在于 换热壁面上的流体边界层是否可以自由发展 。
12、影响核态沸腾的主要因素是 壁面过热度 和 汽化核心数 。
1、对流传热过程仅发生在( C )中。
A. 固体 B. 静止的流体 C. 流动的流体2、有一个由四个平面组成的四边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4表示,已知角系数X 1,2=0.4,X 1,4=0.25,则X 1,3为( D )。
A.0.5 B.0.65 C.0.15 D.0.35 3、温度对辐射换热的影响( B )对对流换热的影响。
A.等于; B.大于; C.小于 ; D.可能大于、小于4、雷诺准则反映了( B )的对比关系。
A.重力和惯性力;B.惯性力和粘性力;C.重力和粘性力 ;D.浮升力和粘性力 5、一金属块的表面黑度为0.4,温度为227℃,它的辐射力是( A );若表面氧化后,黑度变为0.9,其辐射力将( A )。
试题参考答案及评分标准 传热学和工程热力学

试题参考答案及评分标准传热学和工程热力学《工程热力学与传热学》试题参考答案及评分标准一、名词解释〔本大题共8小题,每题2分,共16分〕1、传热学:传热学是研究热量传递规律的科学。
2、孤立系:与外界既无任何物质交换又无任何形式的能量交换的系统。
3、迈耶公式:理想气体的比定压热容Cp和比定容热容Cv相差一个气体常数R。
4、多变过程:在实际过程中,但凡状态变化规律符合pvn=定值的过程,称为多变过程,式中n 叫作多变指数。
5、孤立系熵增原理:孤立系统中的一实在际过程总是朝着熵增加的方向进展。
6、比热容:单位质量物体改变单位温度时的吸收或放出的热量。
7、黑度:实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值称为实际物体的发射率,俗称黑度。
8、对流换热:流体流过与其温度不同的固体壁面时的热量传递过程。
二、单项选择题〔本大题共9小题,每题2分,共18分〕BDACD BCAB三、填空题〔每空1分,共13分〕1、热力学能u。
2、冷温度;热温度;可逆的等温过程;可逆的绝热过程。
3、0; 0。
4、吸收率。
5、热传导〔导热〕;热对流;热辐射。
6、1500。
7、5796〔5795.2〕四、简答题〔本大题共5小题,共33分〕1、在P-V图和T-S图上表示工质压缩,对外放热、同时又升温的多变过程〔用阴影线表示〕〔两个图,每图3分〕答:略2、定熵过程是否就是绝热过程?比拟定熵过程和绝热过程的区别。
〔7分〕答:定熵过程就是无摩擦的绝热过程。
〔1分〕当无摩擦的时候:δq=du+pdv=ds⨯T⇒因为绝热过程即δq=0,T》0,所以ds=0即定熵过程〔3分〕当有摩擦的时候:δq+δwL=du+pdv=ds⨯T⇒因为绝热过程即δq=0,所以Tds=δwL》0即ds》0不是定熵过程〔3分〕3、热力学第一定律和第二定律的本质分别是什么?写出各自的数学表达式。
〔6分〕答:热力学第一定律是包含热交换在内的能量守恒定律,数学表达式为Q=∆E+⎰τ(eδm22-e1δm1)+W说明:外界对系统所传递的热量,一局部使系统的内能发生变化,一局部用于系统对外作功.一局部用于提供应流进流出系统的能量差〔3分〕热力学第二定律,数学表达式为∆S=Sf+Sg+⎰τ(s1δm1-s2δm2)热力学第二定律的本质:指出一切与热现象有关的实际过程都是单方向进展的不可逆过程。
2008年热工基础试题(A)

A___________ B___________ C_______________10. 提高蒸汽动力循环的热效率所采取的主要方法有 , .11. 一维导热问题傅里叶定律的数学表达式为 ,它是否仅适用于分析稳态导热问题? 。
(填“是”或“否”)12. 试比较空气、铜、水导热系数的大小 。
, , λλλ铜空气水表示)(三种物质的导热系数分别用13. 计算对流换热量的牛顿冷却公式为 ,表面传热系数的单位为 。
14. 对流换热计算中,用 准则数判断强制对流中流体的流动状态, 用准则数判断自然对流中流体的流动状态。
15. 管内热流体通过圆管道将热量传给冷流体,传递过程中各环节的热阻分为 、 、 。
16. 黑体的定义为 。
温度为T 黑体的辐射力为___________,单位为 。
和A ,辐射换热的角系数X 17. 如下图所示,两表面面积分别为A 121,2= ,角系数X 2,1= ,角系数X 1,1= , 角系数X 2,2= 。
18. 两个灰体表面辐射换热时,两表面辐射热阻和空间辐射热阻分别为 。
, 。
西安交通大学2008热工基础考试题(开卷部分)二、计算题(46分)1. (15分)一台两级压缩、级间冷却压气机,进人压气机的空气温度是t 1=27℃、压力 P 1 =0. 1MPa, 压气机将空气压缩至p 3 =6.4MPa ,两级压气机中的压缩过程均按多变指数n =1.2进行。
现以压气机耗功最小为条件,试求:(1) 在p - v 和T - s 图上画出压缩过程;(2) 空气在低压气缸中被压缩后的压力p ;2 (3) 空气在气缸中压缩后的温度;(4) 每级压气机耗功w C ;(5) 空气在级间冷却器中放出的热量。
(6) 空气在高压缸和低压缸中分别放出的热量。
2. (15分)R134a 压缩蒸气制冷装置,蒸发器中温度为-25℃,冷凝器中的冷凝温度为35℃。
压缩机从蒸发器中吸入压力为106.68 kPa 的饱和R134a 蒸气,并绝热压缩。
《工程热力学与传热学》试题及答案

《工程热力学与传热学》一、填空题(每题2分,计20分)1、如果热力系统与外界之间没有任何形式得能量交换,那么这个热力系统一定就是( )2、理想气体得比热容只与( ) 参数有关、3、若组成热力系统得各部分之间没有热量传递,热力系统将处于热平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在( ) 。
4。
若组成热力系统得各部分之间没有相对位移,热力系统将处于力平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在( ) 。
5。
干饱与蒸汽被定熵压缩,将变为:( ) 。
6.湿空气压力一定时,其中水蒸气得分压力取决于( ) 。
7。
再热循环得目得就是( ) 、8、回热循环得主要目得就是( ) 。
9。
热辐射可以不依靠( ) ,在真空中传播。
10、流动功得改变量仅取决于系统进出口状态,而与( ) 得过程无关。
二、判断题(每题1分,计20分)1.孤立系统得热力状态不能发生变化;( )2.孤立系统就就是绝热闭口系统;( )3、气体吸热后热力学能一定升高;( )4.只有加热,才能使气体得温度升高;( )5、气体被压缩时一定消耗外功;( )6。
封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;( )7。
流动功得改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历得过程无关;( )8。
在闭口热力系中,焓h就是由热力学能u与推动功pv两部分组成、( )9、理想气体绝热自由膨胀过程就是等热力学能得过程。
( )10、对于确定得理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv得大小与气体得温度无关。
( )11、一切可逆热机得热效率均相同;( )12。
不可逆热机得热效率一定小于可逆热机得热效率;( )13、如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程得熵变等于可逆过程得熵变;( )14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程得熵变大于可逆过程得熵变;( )15。
不可逆过程得熵变无法计算;( )16。
《工程热力学与传热学》试题及答案

《工程热力学与传热学》一、填空题(每题2分,计20分)1.如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换,那么这个热力系统一定是( )2.理想气体的比热容只与( )参数有关。
3.若组成热力系统的各部分之间没有热量传递,热力系统将处于热平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在( )。
4.若组成热力系统的各部分之间没有相对位移,热力系统将处于力平衡状态。
此时热力系统内部一定不存在( )。
5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。
6.湿空气压力一定时,其中水蒸气的分压力取决于( )。
7. 再热循环的目的是( )。
8. 回热循环的主要目的是( )。
9.热辐射可以不依靠( ),在真空中传播。
10. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与( )的过程无关。
二. 判断题(每题1分,计20分)1.孤立系统的热力状态不能发生变化;()2.孤立系统就是绝热闭口系统;()3.气体吸热后热力学能一定升高;()4.只有加热,才能使气体的温度升高;()5.气体被压缩时一定消耗外功;()6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;()7.流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关;()8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。
()9.理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。
()10.对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。
()11.一切可逆热机的热效率均相同;()12.不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率;()13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变;()14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变;()15.不可逆过程的熵变无法计算;()16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;()17.封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。
2008华科传热学真题

2008 传热学一、简答1)一无限大平板,左右两侧的温度固定为t 1和t 2(t 1 > t 2),已知平板材料的导热系数为λ=λ0(1+βt )。
分别就β>0,β=0和β<0三种情况画出稳态时平板内的温度分布曲线。
2)写出肋效率ηf 的定义。
对于等截面直肋,肋效率受哪些因素影响?3)管内强迫对流换热考虑温度修正系数时,为什么液体用粘度(wf μμ)n来修正,而气体用温度(wfT T )n 来修正?4)水蒸气在管外凝结换热时,一般将管束水平放置而不竖直放置,为什么?5)什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么?6)两块平行平板(表面1、2)置于大厂房内(表面3)。
平板背面(表面4、5)也参与换热,试画出辐射换热网络图。
7)采用稳态平板法实验测量物体的平均导热系数时需要测量哪些量?由这些量如何计算材料的导热系数?8)用热电偶测量炉膛出口的烟气温度,有哪些热量传递方式会引起测温误差?对此可采取哪些措施?二、分析1)半径为R 的长圆柱体,其内部有均匀内热源,强度为Φ(W/m 3 )。
现将柱体置于温度为t ∞ 的流体中冷却,表面传热系数为h 。
试将稳定后柱体的壁面温度用已知条件表示。
2)有一钢管换热器,热水在管内流动,空气在管间作多次折流,横向冲刷管束以冷却管内热水。
拟改造采用管外加肋片,并将钢管换为铜管,以增加冷却效果,试从传热学角度来评价这个方案是否可行。
3)对于流体外掠平板的稳定流动,边界层动量方程22yu y u v x u u ∂∂=∂∂+∂∂μρ)(。
试利用数量级分析的方法,从动量方程中引出边界层厚度的如下变化关系式:δ/x ≈Re1/2。
三、一厚10mm 的大平壁(假定满足集总参数分析法求解的条件),初温为300℃,密度为7800 kg/m 3 ,比热容为0.47kJ/(kg ·K ),导热系数为45 W/(m ·K),一侧有恒定热流q=100 W/m 2 流入,另一侧与20℃的空气对流换热,表面传热系数为70 W/(m 2·K)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
河南理工大学 2007-2008 学年第 2 学期
《工程热力学与传热学》试卷(A 卷)
100kJ 的热量,同时内能增加了150kJ ,过程是( )
(A )膨胀过程 (B )压缩过程 (C )定容过程
2.一绝热刚性容器用隔板分成两部分。
左边是盛有高压理想气体,右边为中空。
抽去隔板后,容器内的气体温度将( )
(A )升高 (B )降低 (C )不变 3.湿空气的含湿量相同时,温度越高,则其吸湿能力(
)
(A )越强 (B )越弱 (C )相等 4.有内热源的常物性无限大平壁,稳态导热时的温度分布为( )
(A ) (B ) (C
) 5.工质经历了一不可逆的热力循环,则工质熵的变化( )
(A )大于零
(B
)等于零 (C )小于零
6.冬天时节,如白天晒被子,晚上人盖着睡觉会感到暖和一些,这是由于( )
(A )被子蓄热,晚上放出来 (B ) 被子厚度增加 (C )被子导热系数增大了
1.卡诺机A 工作在927℃和T 的两个热源间,卡诺机B 工作在T 和27℃的两个热源间。
当此两个热机的热效率相等时,T 热源的温度为 K 。
2.冬季取暖,若不采取任何其它措施,室内温度将 ,室内相对湿度将 。
(填增大,减小或不变)。
3.物体能全部吸收外来射线,这种物体称为 ,物体的单色黑度不随波长而变化的物体称为 。
4.在换热器中,冷热流体沿热表面不断地吸收和放出热量,故温度沿整个热表面是不断变化的,常采用 表示其平均温度,它的表达式为 。
5.热量传递的推动力是 ,质量传递的推动力是 。
6.理想气体经一绝热自由膨胀过程至终态,系统内能 ,系统温度 。
(填增大,减小或不变)。
2. 如果工质的所有状态参数都不随时间变化,则工质就处于平衡状态。
( )
3. 定质量的空气在无磨檫、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩,此过程是可逆的。
( )
4. 卡诺循环是理想循环,一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。
( )
5. 根据热力学第二定律,功可以全部变为热,而要将热量全部变为功是不可能的。
( )
6. 只要存在不可逆性就会有熵产,故工质完成一个不可逆循环,其熵的变化量必大于零。
( )
7.压气机采用多级压缩中间冷却的主要目的是为了少消耗压缩功。
( )
8. 一圆筒壁用两层保温材料保温,两种材料的导热系数为)(,2121λλλλ>,若将2λ的材料放在炉墙内侧,则保温效果要好一些。
( )
9.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。
( ) 10.雪是一种近似白体的物质。
( )
一、选择题
1.试将满足以下要求的理想气体多变过程在v p 图上表示出来:
(1)工质又膨胀、又降温; (2)工质又膨胀、又升压; (3)工质又膨胀、又升温,又降压。
2.为什么阴雨天晾衣服不容易干,而晴天就容易干
3.电影《泰坦尼克号》里,男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上
而幸存下来。
试从传热学的观点解释这一现象
4.下图为一组电子元件的散热,试分析:(1)为增强散热,这些元件是集中还是分散放置?(2)如果某一元件
对温度要求较高或不能承受较高温度,则应放在什么位置,为什么?
5.下图为冷热水顺流、逆流两种换热情况,要求:(1)定性描述(作图)冷热水温度的变化;(2)根据能量守恒原理,建立冷热水进出口温度之间的关系。
…………………线…………………………
1.空气在某压气机中被压缩。
压缩前空气的参数是p1=0.1MPa, v1=0.845m3/kg; 压缩后的参数是p2=0.8MPa, v2=0.175m3/kg。
假定在压缩的过程中,1kg空气的热力学能增加146kJ, 同时向外放出热量50kJ,压气机每分钟生产压缩空气10kg。
求:(1)压缩过程中对每公斤气体所作的功;(2)每生产1kg的压缩气体所需的功;(3)带动此压气机至少要多大功率的电动机?
2.一可逆热机在质量相同的热物体和冷物体之间工作。
热物体的初温为
1
T,冷物体的初
温为
2
T,两物体始终保持压力不变,且无相变,试求:(1)此系统最终达到平衡时的温度;(2)该热机总共输出的功量;(3)如两物体直接接触进行热交换至温度相等,求平衡温度及两物体总熵的变化。
3.如果测得室内外空气的温度分别为15℃、0℃,墙体厚度为20cm。
已知墙体的导热系数为0.5 W/mK,空气与墙体内表面对流传热系数为 h=5 W/m2K,空气与墙体外表面对流传热系数为 h=4 W/m2K,求房间内外墙表面的温度及热流大小。
t
2.阴天时,空气中相对湿度较大,即空气中水蒸汽含量较多,故此时的空气吸湿能力较差,因此
湿衣服中的水分不容易被吸收,衣服不容易干;而晴天时,空气中相对湿度较小,湿衣服中的水分容易被吸收,衣服就容易干。
3. 杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量,而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。
在其他条件相同时,水的自然对流强度要远大于空气,因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。
因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。
4. (1)分散放置要好,能有效削弱边界层。
(2)应将对温度要求较高的电子元件放在前端,此时在电子元件表面形成的边界层较薄。
5. 热水的温度不断降低,冷水不断得到加热。
温度变化如下图
冷热水进出口温度之间的关系由能量守恒原理得:冷水冷水热水热水t c m t c m
∆=∆
分析可知,在压缩过程中,进、排气阀均关闭,因此取汽缸中的气体为热力系,(1分)
由闭口系能量方程得:
kg kJ kg kJ kg kJ u q w /196/146)/50(-=--=∆-= (3分) (2)生产压缩空气所需的功
选气体的进出口、汽缸内壁及活塞左端面所围空间为热力系,由开口系能量方程得(1分)
)
/(5.251)
/845.0101.0/175.0108.0()/146()/50()
(3
3
3
3
kg kJ kg m kPa kg m kPa kg kJ kg kJ pv u q h q w t -=⨯⨯-⨯⨯---=∆-∆-=∆-= ( 4分)
(3)电动机的功率
kW kg kJ s kJ w q P t m 9.41/5.251)60/10(=⨯== (3分)
2.(1)取热物体、冷物体及热机为孤立系,设系统平衡是的温度为m T ,则 (1分) ,W 21i s o S S S S ∆+∆+∆=∆ 因0W =∆S ,故
⎰
⎰
=+=∆+∆=∆m
m
T T T mc
T mc S S S T T 21iso 1
2
0T
d T
d (2分)
即 0ln
ln
1
=+B
m m T T mc T T mc ,
所以系统平衡时的温度 21T T T m =。
(2分) (2)热物体为有限热源,过程中放出热量1Q ,冷物体为有限冷源,过程中吸收热量2Q )(11m T T mc Q -=, )(22T T mc Q m -= (1分) 热机为可逆热机时,作功量最大,
)2(2121m a x m T T T mc Q Q W -+=-= (2分) (3)平衡温度由能量平衡方程式求得,即 (1分) )()(21T T mc T T mc p p -=- 故 2
2
1T T T p +=
(1分)
两物体组成系统的熵的变化量为 ⎰⎰
+=+=∆+∆=∆p
p
T T T T T T mc T mc
T mc S S S T T 2
12
21211
2
4)(ln
T
d T
d (2分)
3.
总的热阻为 k
h h R t δ
+
+=
2
1
11 (3分)
由已知得: K /W 521⋅=m h ,K /W 42
2⋅=m h ,K /W 5.0⋅=m k ,m 2.0=δ,得(1分)
W /K 85.02
⋅=m R t (1分)
热流: K W /m 65.1785
.0015q 2
2
1⋅=-=
-=
t
air air R t t (3分)
内墙温度: C h q t t a i r w
47.115
165.17151
1
11=⨯
-=-= (2分) 外墙温度: C k
q t t w w
41.45
.02.065.1747.1112=⨯
-=-=δ
(2分)
…。