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热工基础课后习题答案.docx
热工基础答案第一章1-1 解：几=755x133.3x10-5 =1.006ba = 100.6RPa1.P - Ph + Pg - 100.6 + 13600 = 13700.6"。
2.Pg = p — p b = 2.5-1.006 = 1 A9Abar = 149 A kPa3.P = Ph ~ Pv ~ 755 一700 = 55mmHg - 7.3315kPa4.p v = p b_p = 1.006 - 0.5 = 0.506bar = 50.6kPci1-2图表示常用的斜管式微压计的工作原理。
由于有引风机的抽吸，锅炉设备的烟道中的压力将略低于大气压力。
如果微压机的斜管倾斜角。
二30° ,管内水解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差"水住=pghsina = 1000 x 9.8 x 200 x 10~3 x0.5 = 980Pa = 7.35mmHgp = p h - p水仕=756 一7.35 = 748.65加加Hg 1-3 解：p、= Pb + P（l= 0.97 + 1.10 = 2.07 barp2 = - p b = 2.07 -1.75 = 0.32bar p c - p h - p2 = 0.97 一0.32 = 0.65bar 1—4 解：”宾宇室=几 _ P力讣i：=760—745=15mmHg =2好VzP\=〃克空室+ Pa = 2 + 360 = 362 kPaP2~P\~ Pb = 362 _ 170 = \ 92kPap c = P b -"真空室=192-2 = 190kPciF = （p h—〃真空空）A = 745 x 133.3x —XKX O.452二15.8kN1-4 解：p = p h + 〃水柱+p 来柱=760+300x9.81/133.3+800=1582〃伽Hg = 2」'bar1- 5 解：由于压缩过程是定压的，所以有W =「pdV = p(V } -V 2) = 0.5X 106 X (0.8-0.4) = 200KJ=2龙x5000000x （0.44 一 0.34） = 34.36AJ1-8 解：（1）气体所作的功为：W = J ：（0.24V + 0.04） xl06dV = 1.76xl04J（2）摩擦力所消耗的功为：% 擦力=/ A 厶= ^yX （0.3-0.1） = l 000J所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为：叫%擦力=166 xl 0T1- 9 解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程屮，内外压力始终保持相等， 恒等于大气压力0.09MPa,所以气体对外所作的功为：W = MV = 0.09X 106X 2 = 1.8X 105J1- 11解：确定为了将气球充到2n?的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压 力等于气球中的压力，同时等于外界大气压几）W = ^AV=0.9X 105 X 2 = 1.8X 105J情况三:C = Z = A=15OOOO =5OOOO()D D 、0.3必（％+2）二几（％+2） = 0.9x105x （2 + 2）二〔左乂山九X 叫 2前两种情况能使气球充到2m 3 1-6 解：改过程系统对外作的功为1-7 解：由于空气压力正比于气球的直径，所以可设p = cD,式屮c 为常数，D 为气球 的直径，由题中给定的初始条件，可以得到：该过程空气对外所作的功为!/ 一 〃贮气罐%:气罐 $气球+贮气罐 Pb 所以气球只能被充到険球=3.333—2=1.333/的大小，故气体对外作的功为:W = O.9xlO 5xl.333 = 1.2xlO 5J第二章习题2-1 解：W = e- A(/ = 50-80 = -30V ,所以是压缩过程2-2 解：W 膨吸+W 压一Q 畝=2000 + 650 — 1200 = 1450R2-3 解：△ {/ = 0 = 2x 10, x3600 = 7.2X 106J//Z2—4解：状态b 和状态a Z 间的内能Z 差为：MJ ab =U h -U a =2-VV = 100-40 = 60V所以，a ・d ・b 过程中工质与外界交换的热量为：e a _^=A^+W = 60 + 20 = 80^工质沿曲线从b 返回初态a 时，工质与外界交换的热量为：Q h _a = / _匕 + W = _△赊 + W = -60-30 = -90kJ根据题中给定的a 点内能值，可知b 点的内能值为60kJ,所以有：\U ad = U h -U d =60-40 = 20V由于d ・b 过程为定容过程，系统不对外作功，所以d ・b 过程与外界交换的热量为：Q d -b = 5 - u b = \u db = 2ov所以a-d-b 过程系统对外作的功也就是a-d 过程系统对外作的功，故a-d 过程系统与外界交 换的热量为：Qz =匕- Ua~ K_d =叽-J =40-(-20) = 60V2-52-5 解：由于汽化过程是定温、定压过程，系统焙的变化就等于系统从外界吸收的热量, 即汽化潜热，所以有： \h = q = 2253kJ "g0.15x2 0.09 =3.333亦内能的变化为：A w = A/? - A(pv) = A/? —p(y2 - vj=2257+1.01X102X (0.001-1.674) = 2088V / kg2-6解：选取气缸中的空气作为研究的热力学系统，系统的初压为：p, = = 1.028 x 105 + 195><9^ = 2.939 x 105H f A100x10"当去掉一部分负载，系统重新达到平衡状态时，其终压为：/?.二 /?.+-^- = 1.028xl05 + 95x9,8d ^1.959xlO5PtzA 100x10"由于气体通过气缸壁可与外界充分换热，所以系统的初温和终温相等，都等于环境温度即:TU根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积，为：空=2.939X10500X10：X10X”=】526x10^ -p21.959x10s所以活塞上升的距离为：A r _ V2-V, _ 1.526X10'3-100X10X10-6=0.0526m = 5.26cm△乙= —■ ~A 100x10"市于理想气体的内能是温度的函数，而系统初温和终温相同，故此过程中系统的内能变化为零，同时此过程可看作定压膨胀过程，所以气体与外界交换的热量为：Q = W = p2A\L = 1.959x105 x 100x KT4 x0.0526 二103.04J2-8解：压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：w = q — Au = -50 一146.5 = 一196.53 / kg忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功，所以生产每kg压缩空气所需的轴功为：巴二g —△力=一50 —146.5 -(0.8x0」75 — 0.1 x0.845) xlO3 = -252V /kg所以带动此压气机所需的功率至少为：P = -W^X]()=42kW602-9解：是否要用外加取暧设备，要看室内热源产生的热量是否大于通过墙壁和门窗传给外界的热量，室内热源每小时产生的热量为：9 热源=(50000+50 x 100) x 3600=1.98 xlO5U小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3xlO5kJ,所以必须外加収暖设备，供热量为：2 = 3xl05 -1.98X105 =1.02X105ZJ//?2-10解：収容器内的气体作为研究的热力学系统，根据系统的状态方程可得到系统终态体积为：匕=%(£L)%.2 =1x(—)^2 =1.78/n3p20.5过程中系统对外所作的功为：pl.78 卩.78 n V1,2. ? (\7J0-2—V."0 2 )W 訂pdV = J 令2 _0；丿=544.63所以过程中系统和外界交换的热量为：Q = A(/ + W = —40 + 544.6 = 504.63为吸热。
热工基础习题含参考答案
热工基础习题含参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、朗肯循环中工质在给水泵内发生是(____)过程。
A、等温B、等压C、等焓D、等熵正确答案：D2、提高循环热效率的途径有（）A、降低放热量B、提高散热量C、不要冷源D、提高吸热量正确答案：A3、在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。
A、左上方B、左下方C、右下方D、右上方正确答案：A4、朗肯循环是（）循环A、双热源B、单热源C、多热源D、无热源正确答案：C5、w是(____)的符号。
A、功B、比热量C、比功D、热量正确答案：C6、循环有(____)为0。
A、内能变化B、热C、功D、焓正确答案：A7、5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。
A、0B、1C、2D、0.5正确答案：C8、比20℃低的温度是(____)K。
A、395B、400C、350D、273正确答案：D9、蒸汽的焓越高，则内能就（）A、以上都不对B、越高C、越低D、不变正确答案：A10、热量的符号是（）A、qB、JC、αD、Q正确答案：D11、以下关于热力学第二定律的论述正确的是（）A、孤立系的熵可以减少B、能量不能凭空创造出来C、孤立系的能量在转换过程中有方向性D、闭口系的能量不变正确答案：C12、朗肯循环中，工质在汽轮机内发生( ）过程。
A、等焓B、等压C、等熵D、升温正确答案：C13、温度升高越大，则(____)越多。
A、功B、热C、显热D、热能正确答案：C14、在水蒸气定压产生过程的温熵图上，有 (____)段曲线。
A、2B、3C、0D、1正确答案：A15、不会提高朗肯循环平均吸热温度的是 (____)。
A、采用回热B、采用再热C、提高初压D、降低背压正确答案：D16、不一定提高朗肯循环热效率的是(____)。
A、降低背压B、提高初温C、热电联产D、采用再热正确答案：D17、下列说法正确的是(____)。
A、温度一定，压力越低，则过热蒸汽的焓越高B、熵一定，压力越低，则水蒸气的温度越低C、温度越高，则过热蒸汽的焓越高D、温度一定的湿饱和蒸汽，压力越高，其干度也越高正确答案：A18、蒸汽的压力越高，则焓就（）A、不变B、越低C、以上都不对D、越高正确答案：C19、在朗肯循环中，等压散热过程的下一过程是在(____)中完成的。
热工习题1标准答案
中国矿业大学动力工程系
四、证明、作图、简答
1、试推导出压缩空气制冷循环的制冷系数ε与循环的增
压比 的函数关系式，并分析ε和 的关系？
令 p2 / p1 带入上式，
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得 1 k 1
，由此式可知，
k 1
越小， 越大；反之，
越大，
越小。
2、试画出压气机两级压缩中间冷却的p-V 图,并表示出与单 级压缩相比少消耗的功量。
()
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×
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6.循环的热效率越高，所得到的循环净功也越大。(× ) 7.任何可逆循环的热效率都相等。 ( ×)
8.实际气体的压缩因子可能等于 1 。 （ √ ）
9.水蒸气在定温过程前后温度不变 其内能也不变。( ×) 10．供热系数一定大于 1 ，制冷系数也一定大于 1 。 (× )
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2、 一制冷机在 -15 ℃和 30 ℃的热源间工作，若其 吸热量为 20kW ，循环制冷系数是同温限间逆向卡诺循 环的75％，试计算：（1）散热量；（2）循环净耗功量W
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3、理想气体逆向循环 1-2-3-1。其中 1-2 为绝热膨胀 过程， 2-3 为等压吸热过程， 3-1 为等温放热过程。 已知点1的温度 T1 =1500K ，压力P1 =0.1Mpa; 点2的温 度 T2 =300K 。如果循环中的工质为 1kg 空气，其定压
1）热效率
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2）放热量 3) 输出功率 4）该系统的熵变量
5)做功能力损失
kW kW
kJ/K kJ
热工基础试题与参考答案
热工基础试题与参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.蒸汽的熵越高，则焓就（）A、越高B、越低C、不变D、以上都不对正确答案：D2.热力系与外界交换的能量除了热之外，还有（）A、热B、热和功C、热能D、功正确答案：D3.汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的(____)。
A、焓升B、热能C、动能D、焓降正确答案：D4.朗肯循环没有汽化过程时，锅炉的工作压力一定（）A、是临界压力B、高于临界压力C、低于临界压力D、以上都不对正确答案：D5.下列_组参数都不是状态参数。
（）A、内能、焓、熵B、压力、温度、比容.C、质量、流量、热量D、膨胀功、技术功、推动功正确答案：D6.回热循环比朗肯循环增多的设备是(____)。
A、回热加热器B、汽轮机C、锅炉D、再热器正确答案：A7.在朗肯循环中，绝热膨胀过程的下一过程是在(____)中完成的。
A、锅炉B、给水泵C、汽轮机D、凝汽器正确答案：D8.朗肯循环中具有绝热升压作用的是(____)。
A、给水泵B、汽轮机C、锅炉D、凝汽器正确答案：A9.如果热机从热源吸收100KJ，对外做功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、违反第一、第二定律正确答案：B10.由未饱和水加热成饱和水的过程，称为(____)阶段。
A、预热段B、汽化段C、加热段D、过热段正确答案：A11.定压过程中，工质吸收的热量全部用于增加（）A、工质的内能B、工质的机械能C、工质的熵D、工质的焓正确答案：D12.热量的符号是（）A、QB、qC、JD、α正确答案：A13.水蒸气的预热阶段发生在（）A、空气预热器B、水冷壁C、过热器D、省煤器正确答案：D14.10Kg蒸汽的焓是10KJ，则其比焓是(____)KJ/kg。
A、1B、0C、0.5D、2正确答案：A15.对朗肯循环描述错误的是(____)。
A、将功变机械能B、将热能变成动能C、将热变功D、是一种动力循环正确答案：A16.K是(____)的单位。
热工简答试题及答案
热工简答试题及答案一、简述热力学第一定律的内容。
答：热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，表明在一个封闭系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
在热力学过程中，系统吸收的热量与对外做的功之和等于系统内能的增加量。
二、什么是比热容？请给出其单位。
答：比热容是指单位质量的物质在单位温度变化时吸收或放出的热量。
其单位是焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）。
三、解释什么是热机效率。
答：热机效率是指热机在将热能转换为机械能过程中，输出功率与输入功率之比的百分比。
它是衡量热机性能的一个重要参数。
四、请解释热传导、热对流和热辐射三种热传递方式。
答：热传导是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程；热对流是指流体内部温度不同的部分之间通过流体运动传递热量的过程；热辐射是指物体通过电磁波传递热量的过程，不需要介质。
五、什么是绝热过程？在绝热过程中，系统内能的变化与什么有关？答：绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程。
在绝热过程中，系统内能的变化只与系统对外做的功有关。
六、简述热力学第二定律的内容。
答：热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果；或者不可能使热量从低温物体自发地传递到高温物体而不产生其他效果。
七、什么是熵？熵的增加意味着什么？答：熵是热力学系统中无序度的度量。
熵的增加意味着系统的无序度增加，即系统趋向于更加混乱的状态。
八、解释什么是临界点。
答：临界点是指在相图中，物质的气态和液态可以共存的特定温度和压力点。
在这个点上，物质的气态和液态的物理性质没有明显区别。
九、什么是热泵？热泵的工作原理是什么？答：热泵是一种利用制冷剂在蒸发器和冷凝器之间循环来转移热量的设备。
工作原理是利用制冷剂在蒸发器中吸收低温环境中的热量，然后在冷凝器中释放热量到高温环境中，从而实现热量的转移。
十、什么是热力学温度？它与摄氏温度的关系是什么？答：热力学温度，也称为绝对温度，是温度的一种度量方式，其零点为绝对零度。
热工测试课后练习答案解析教学教材
精品资料
1-5、试述现代测试技术及仪器的发展方向。(P6、P9) 答：计算机、微电子等技术迅速发展，推动了测试技术的进步，相继出现了智 能测试仪、总线仪器、PC 仪器、虚拟仪器、网络化仪器等微机化仪器及自动化 测试系统。随着计算机网络技术、多媒体技术、分布式技术等手段的迅速发 展，测试技术与计算机相结合已成为当前测试技术的主流，测试技术的虚拟化 和网络化的时代已经不远了。
式中，
称为测量系统的时间常数。 cp m hA
上式是热电偶（测温传感器）数学模型的一阶线性微分方程，这类传感器 称为一阶测量系统，该H系(s)统的T传(s)递函数1 为
T0 (s) s 1
H(s) Y(s)
n2
常用的二阶测量系统的传递函数： X (s) s2 2n s n2
以测振仪为例，描述质量 m 的运动微分方程为 m d 2 y c dy ky f (t) dt 2 dt
5、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时 间。
1-4、说明计算机测控系统基本组成部分及其功能。（P6-7） 答：计算机测控系统基本组成部分有：传感器、信号调理器、多路转换开关、 模/数（A/D）和数/模（D/A）转换及微机。
1、信号调理器：完成由传感器输出信号的放大、整形、滤波等，以保证传 感器输出信号成为 A/D 转换器能接受的信号；
答：
H (s) Y (s) 1 X (s) s 1
常用的一阶测量系统的传递函数：
以热电偶突然放入温度T为0 介质为例，每一瞬间介质传递给热电偶节点
的热量 dQ 为
dQ hA(T0 T )dt
式中，T 为热电偶瞬间温度；h 为热接点表面传热系数；A 为热接点表面积。
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热工基础习题参考答案
11.3 题略解： m 2.127481.92.110)7893(3=´´-=×D =××=D gph h g p r r1.5 题略m1.05.02.030sin m2.0200kg/m800/8.033=´======l h mm l cm g r 已知：烟气的真空度为：Pa8.78430sin 2.081.9800=´´=××=h g p vr∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2OOmmH 027.808.7842==Pa p v烟气的绝对压力为：kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-´=-= v b p p p1.10 题略解：锅内表压力g 40.77kg 04077.081.91041010063==´´´=×=×=-gA p m Ag m p g g2.2填空缺数据（兰色）： 过程 Q/kJ W/kJ △U/kJ 1-2 1390 0 1390 2-3395 -395 3-4 -1000 0 -1000 4-1-552.9题略 已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/mkJ27.2)(822)6(41423333321=-===×==òD D k dD kD W dDkD D d kD pdV dW D D ppp p答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略解：（1）确定空气的初始状态参数K300)27273(m10101010100kPa1.29310100108.919510213324143111=+==´´´===´´´+=+=+=-----T AH V Ag m p p p p b g b（2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。
热工练习题及答案解析
热工练习题及答案解析（一）一：选择题1.（C）以下几项力学性能指标中，可通过金属拉伸试验测得的是。
A.HRCB. σC. E2.（A）亚共析钢经过常规神火+低温回火后的组织为。
A.回火马氏体：B.回火马氏体一铁素体；C.回火马氏体+二次渗碳体。
3.（B）下列热处理方法中，常用于预备热处理的工艺是。
A.淬火+低温回火，B.正火；C.淬火+中温回火。
4.（C）按钢中合金元素含量分类，下列牌号的合金钢中属于高合金钢的是A. GCr15B. 4Cr5MoSiV1；C.Cr12MoV。
5.（B）随着含碳量的增加，亚共析钢的室温平衡组织中的 _____量增多。
A.铁素体：B.珠光体：C.二次渗碳体。
6.（B）过共析钢在A1至Acm之间温度范围内的平衡组织是·A. A+P;B. A+Fe3CⅡ;C. F+A+Fe3CⅡ7.（A）防止钢产生第一类回火脆性的方法是：A.避开产生回火脆性的回火温度B.回火后快冷C.延长回火时间8.（C）汽车发动机连杆要求具有良好的综合力学性能，其加工路线A.正火，B.淬火十中温回火；C.调质9.（A）片状珠光体组织与球状珠光体组织相比，加热时奥氏体形成的速度A. 较快B. 慢; C基本相同。
10.（C）45钢适用于制造：A.电冰箱壳体B.切剧刀具；C轴类零件。
11.（C）制造高速内燃机滚动轴承宜选用下列材料中的。
A. 3A21;B. ZSnSb11Cu6；C. GCr15.12.（B）5CrNiMo智制造热锻模常用的最终热处理工艺是：A.正火；B. 淬火+中温回火， C 渗碳+淬火。
13.（C）35CrMo钢中合金元素Mo的主要作用是A.固溶强化；B. 细化晶粒；C. 防止回火脆性。
14.（C）过共折钢加热时其组织完全奥氏体化的温度为。
A.大于Ac1B. 大于Ac1C.大于Acm。
15.（A）影响钢的淬透性的因素之一是。
A.奥氏体化温度B.淬火介质的冷却能力C.淬火冷却时间二：判断题（×）1.固溶体的晶格类型与其溶剂或溶质组元的晶格类型均不同。