武汉理工大学工程热力学试题
武汉理工大学能动学院《工程热力学和传热学》试卷
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30分,）１C 2 A 3D 4C 5B 6A 7 29℃，16℃ 8升高压缩 9流量大，气体能无间歇地连续流进流出 10定压预热阶段 11C 12D 13C 14B 15惯性力与粘性力之比二、简答题（每题5分，共30分）1．答：可以是可逆的，也可以是不可逆的，取决于热源温度与空气温度是否随时相等或随时保持无限小的温差。
2．答：3．答：不能。
因为喷水冷却湿空气的过程近似一定焓过程，由焓湿图上可知，此时处理后湿空气的温度永远大于原先状态下的露点温度。
4．答：5．答：流体流经弯管时，由于离心力作用，在横截面上产生二次环流，增加了扰动，从而强化了换热。
6．答：由于地球表面有大气层（主要成分为co 2和水蒸气），白天大气层会吸收一部分来自太阳的辐射能量，而在夜间，因天空温度比太空温度（接近于绝对零度）高得多，由于大气层的辐射作用，故地球表面温度昼夜温差较小。
三、计算题（每题10分，共40分）1.解：①②③2.解：①②3.解：4.解：可见，逆流布置时△t m 比顺流时大44%，即在相同的条件下，只要将顺流改成逆流布置，就可以减少44%的换热面积。
()()()1213112131121T T T T k T T V C T T p C q q t---=---=-=η11/1//////,/=+===∆∆=q q Rd R R R q q ，t R t q d d d d d 代入计算得而故不变由于λδλδλδkgkJ u q ，/19614650-=--=∆-=ω由闭口系能量方程得系取气缸中的气体为热力()()kgkJ pu u q h q ，t /5.251845.0101.0175.0108.01465033-=⨯⨯-⨯⨯---=∆-∆-=∆-=ω由开口系能量方程得的气体为热力系取气缸进出口和气缸中()。
武汉理工大学工程热力学试卷
武汉理工大学试卷工程热力学和传热学（模拟试卷1）一、填空题（每题2分，共20分）1．在工程热力学里，常用的状态参数有、、、、、六个。
2．与外界只发生能量交换而无物质交换的热力学系统称为。
3．工作在两个不同温度的恒温热源间的一切热机循环，其热效率以热效率为最高。
4．湿蒸汽是和的混合物，在1kg干度为0.93的湿蒸汽中，含有kg饱和液体。
5．当来流速度为亚音速时，为了使出口速度大于音速，则应采用。
6．活塞式压气机的余隙容积使得容积小于两者之比称为。
7．提高朗肯循环的热效主可采取提高、和降低等措施。
8．在蒸汽压缩制冷装置中，影响制冷系数的主要因素有、、。
9．对流换热过程是和的综合作用，在对流换热过程中，计算时，通常用数（准则）判别流态。
10、蒸汽凝结换热过程可分为和两大类。
相同的条件下两者相比，的换热系数大一些。
二、判断题（先判断对错，再简要说明理由）（每题3分，共15分）1．任意工质的状态均可由两个状态参数确定。
2．速度边界层越厚，则热边界层越厚。
3．过热蒸汽的温度必定高于未饱和水的温度。
4．单级活塞式压缩机，其压缩过程采用绝热过程最有利。
5．在开口系统中，技术功就是轴功。
三、简答、简算题（每题5分，共25分）1．试写出Nu 准则的表达式，并分别说明其物理意义。
2．简述水在定压加热、汽化过程中，经历了哪几种状态，在T-S 图上可划分为哪几个区。
3．试计算温度为327℃的黑体的最大单色辐射力所对应的波长，以及黑体表面的辐射力。
4．试画出混合加热理想循环（机械喷射式柴油机的理想循环）的P-V 图和T-S 图，并说明其中每个过程的作用。
5．设有一台致冷装置按逆向卡诺循环工作，已知冷库温度为-13℃，环境温度为27℃，试计算其制冷系数，并在T-S 图上画出其过程示意图。
四、计算题（每题10分，共40分）1．一复合三层壁由0.5cm 厚的铝板、0.25cm 厚的石棉以及2cm 厚的玻璃棉组成；中间层为石棉。
铝板外表面温度为400℃，玻璃棉外表面温度为50℃。
(完整版)工程热力学习题册有部分答案
第一篇工程热力学第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律一、选择题3、已知当地大气压P b , 真空表读数为Pv , 则绝对压力P 为（a ）。
(a) P=P b -Pv （b ）P=Pv -P b （c ）P=P b +Pv4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( b )A.真空p v=0.08MpaB.表压力p g=0.08MPaC.真空p v=0.28MpaD.表压力p g=0.28MPa5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d )A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=06、气体常量R( d )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关7、适用于（ c ）(a) 稳流开口系统(b) 闭口系统(c) 任意系统(d) 非稳流开口系统8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。
(a) ds ＞δq/T （b ）ds ＜δq/T （c ）ds=δq/T9、理想气体1kg 经历一不可逆过程，对外做功20kJ 放热20kJ ，则气体温度变化为（b ）。
(a) 提高（b ）下降（c ）不变10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。
(a) 充分（b ）必要（c ）充要11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ）(a) 膨胀(b) 压缩(c) 凝结(d) 加热13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）(a) 增大（b ）减小（c）不变（d ）可能增大，也可能减小14、能量方程适用于（ d ）(a) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（b）非稳定流动，可逆过程(c) 非稳定流动，不可逆过程(d) 任意流动，任意过程15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于（a ）(a) －△ h （b ）u 1 -u 2 （c ）h 2 -h 1 （d ）－△ u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数（ c ）(a) 焓(b) 热力学能(c) 温度(d) 熵18、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S 必( b )可逆过程△S。
武汉理工大学工程热力学试卷20101206(A)
---○---○------○---○---学 院专业班级学 号姓 名………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 武汉理工大学考试试卷(A) 2010 ~2011 学年 1 学期 工程热力学和传热学 课程 时间120分钟 学时， 学分，闭卷,总分100分,占总评成绩 100 % 2010年12月11日 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 计 满 分100 得分 评卷人 复查人 一、选择题(本题10分，每小题2分) 1、对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50℃升温到120℃，此过程 A 一定可逆 B 一定不可逆 C 可能可逆也可能不可逆 D 无法判断 2、湿空气在总压力不变、焓值不变的条件下，干球温度愈低，其含湿量 A 愈大 B 愈小 C 不变 D 可能增大也可能减小 3、一定量的理想气体绝热的流过阀门，其熵变ΔS A 一定大于0 B 一定小于0 C 一定等于0 D 可能大于0也可能小于0 4、两块无限大靠得很近的平行平板间的遮热板，当遮热板的位置移动、不在正中间时，其遮热效果 A 增大 B 减小 C 可能增大也可能减小 D 不变 5、平壁和圆管壁材料相同，厚度相同，且圆管内表面积等于平壁表面积，在两侧表面温度相同条件下，其导热量 A 平壁大 B 圆管壁大 C 一样大 D 无法判断 二、填空题(本题20分，每小题5分) 1 如图所示，某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同位置安装有压力计。
若大气压力为97kPa,表C 为真空计，读数是24kPa,压力表B 的读数是36kPa,则表A 的读数是（ ）。
2 可逆热机采用某实际气体做工质，工作在高温热源527℃和低温热源127℃之间。
已知每一循环中吸收的热量为120KJ ，该热机在此循环中所做的功为（ ）。
3 已知某理想气体的平均摩尔比热 Cp,m =29.538J/(mol.k)，Cp,w =29.931 J/(mol.k)，求Cp,m =（ ），Cv,m =（ ） 4 在某润滑油冷却器中，润滑油从50℃被冷却到40℃，而冷却水则从30℃被加热到35℃。
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案
工程热力学学习题及答案
热力学是工程学习中的重要一环，它涉及到能量转化、热力循环等方面的知识。
在学习热力学的过程中，我们常常会遇到各种各样的学习题，下面就来看一些
典型的热力学学习题及答案。
1. 问题：一个理想气体在等压过程中，从初始状态到终了状态，其内能增加了
多少？
答案：在等压过程中，内能的增加量等于热量的增加量，即ΔU = q。
因此，
内能增加量等于所吸收的热量。
2. 问题：一个气缸中的气体经历了一个等温过程，温度为300K，初始体积为
1m³，末了体积为2m³，求气体对外界所做的功。
答案：在等温过程中，气体对外界所做的功等于PΔV，即气体的压强乘以体
积的变化量。
因此，气体对外界所做的功为PΔV = nRTln(V₂/V₁)。
3. 问题：一个理想气体经历了一个绝热过程，初始温度为400K，初始体积为
1m³，末了体积为0.5m³，求末了温度。
答案：在绝热过程中，气体的内能保持不变，即ΔU = 0。
根据理想气体的状
态方程PV = nRT，我们可以得到P₁V₁^γ = P₂V₂^γ，其中γ为绝热指数。
利用这个关系式，可以求得末了温度。
通过以上几个典型的热力学学习题及答案，我们可以看到热力学知识的应用和
计算是非常重要的。
只有通过不断的练习和思考，我们才能更好地掌握热力学
的知识，为今后的工程实践打下坚实的基础。
希望大家在学习热力学的过程中
能够勤加练习，不断提高自己的能力。
07热力学试卷1
19题图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———————————— （ 卷）一、 填空（每空1分，共10分）1．状态参数x 的积分 ∮dx = __0_______。
2．△h=c p (t 2-t 1)对理想气体适用____任何_____过程；对实际气体适用___定压______过程。
3．某种蒸气经历不可逆放热过程后，过程的熵流S f___<___0；过程的熵产S g_ >__0。
3．插入高速流动工质中的温度计测出的温度一般___高于____工质实际温度。
4．布雷登理想正循环由__定熵压缩__、__定压吸热__、__定熵膨胀___、__定压放热__，四个理想热力过程组成。
二、选择题（2×5=10分）5 D6 B7 c8 A9 c三、简答题（5×5=25分）11．可以（1分）；不能（1分）。
系统经一不可逆过程状态可变化到原状态，此时对外界有影响。
只有系统经一可逆过程后，系统和外界都恢复到原状态。
（3分）12．按热力学一定律工质放热5kJ ，按热力学二定律熵流s f <0，因过程不可逆，熵产 Sg> 0 （2分）因此熵变有三种可能（3分）)(0)(0)(0f g f g f g gfs s s s s s s s s s ss >>∆<<∆==∆+=∆；有按13．4-1过程：水在锅炉和过热器中吸热，由未饱和水变为过热蒸汽过程中工质与外界无技术功交换1-2过程：过热蒸汽在气轮机中膨胀，对外作功，在气轮机出口，工质达到低压下湿蒸汽状态，2-3过程：在冷凝器中乏气对冷却水放气，凝结成饱和水3-4过程：水泵将凝结水压力提高，再次送入锅炉。
（3分）（2分）。
14由T-s 图看出：A 循环的吸热过程是1－2，B 循环的吸热过程是1’－2’，两循环放热相等15．由干饱和水蒸气和干空气组成的湿空气为饱和湿空气。
湿空气的吸湿能力用相对湿度表示。
(完整版)工程热力学试卷
因为孤立系统的熵只能增大或者不变，绝对不能减小，所以该热机是不可能制成的
8、如图所示，某循环在700 K的热源及400 K的冷源之间工作，试判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆?（用两种不同的方法求解）
解：根据热力学第一定律，
所以
方法1:(a)设为热机循环
违反克劳修斯积分不等式，不可能
(b)改设为逆向的制冷循环
符合克劳修斯积分不等式，所以是不可逆的制冷循环
方法2:将高低温热源、循环装置以及外界看成是孤立系统。
(a)设为热机循环
违背了孤立系统熵增原理，不可能
(b)改设为逆向的制冷循环
满足孤立系统熵增原理，所以是不可逆的制冷循环
方法3：(a)设为热机循环
①可逆过程
I=0
②不可逆过程：
熵为状态参数，只取决于状态，因此，
等温过程： 因此， （系统放热）
（环境吸热为正）
3、已知A、B、C，3个热源的温度分别为500K、400K、300K，有一可逆热机在这3个热源之间工作。若可逆热机从热源A吸入3000的热量，输出净功400。试求：可逆热机与热源B、C所交换的热量，并指明方向。
答：不一定，比如理想气体遵循此方程，但是比热容不是常数，是温度的单值函数。这种物质的比热容不一定仅是温度的函数。
由比热容的定义，并考虑到工质的物பைடு நூலகம்方程可得到：
由此可以看出，如果工质的内能不仅仅是温度的函数时，则此工质的比热容也就不仅仅是温度的函数了。
16、两喷管工作的背压均为0.1MPa，进口截面的压力均为1MPa，进口流速忽略不计。
1）若两喷管最小截面相等，问两喷管的流量、出口截面的流速和压力是否相同？
武汉理工_工程热力学07届试卷
武汉理工大学考试试题纸（ A 卷）闭卷
课程名称 工程热力学 专业班级 热能 0701-05 六 七 八 九 十 总分 二 三 四 五
题号 题分
一
备注:
学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)
一、名词解释（每小题 2 分，共 10 分） 1.热力学第二定律的开尔文表述 ；2.可逆过程 ；3．临界压力比 ；4.汽化潜热；5.活塞式压气机的容 积效率 二、填空题（每小题 2 分，共 20 分） 1．封闭系统是指______的系统。 2．若热力系统内部各处的压力、温度都相同，则工质处于_____状态。 3． w q 适用于______工质，_____过程。 4．______定律表明了制造第二类永动机是不可能的。 5．某气体（cvm=0.8KJ/kg℃）在膨胀过程中，从外界吸热 32 KJ/kg，对外界作功 80 KJ/kg 在此过程中， 该气体温度将下降_______℃。 6．在定容过程中，空气吸收的热量________%转化为热力学能增加量。 7．夏天凌晨气温较低，树叶上结有水滴，此时的湿空气为______空气。 8.比较大小：活塞式压缩机多变压缩时的耗功______定温压缩时的耗功。 9. 当压力为 0.5MPa 时， 饱和水的比熵为 1.8604 KJ/（kg·K）, 饱和水蒸汽的比熵为 6.8215KJ/（kg·K） 。 若锅炉产生的压力为 0.5MPa 的水蒸气的干度为 0.9，则其比熵=______ KJ/（kg·K） 10．活塞式内燃机理想循环的膨胀过程是______过程，而实际的膨胀过程是______过程。 三 、选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1.下列参数中，______的变化量只与初态状态有关，而与变化过程无关。 A 热量 B 温度 C功 D 比热容 2. dq=du+pdv 的适用范围是______。 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 意过程 3.理想气体绝热过程的比热容为______。 A cv B cp C ∞ D0 4.工质经过一个不可逆循环后，其熵的变化量为_______。 A0 B 正 C 负 D 正或负 A卷
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课程名称 工程热力学
一、名词解释（每小题 2 分，共 10 分） 名词解释（
0801 01专业班级 热能 0801-05
1.热力学第二定律的开尔文表述 ；2.可逆过程 ；3．临界压力比 ；4.汽化潜热；5.活塞式压气机的容积效率 1.热力学第二定律的开尔文表述 2.可逆过程 4.汽化潜热；5.活塞式压气机的容积效率 汽化潜热
五、计算题（每小题 10 分，共 20 分） 计算题（ 1.有 p1= 0.2MPa，t1＝300℃的氧气通过渐缩喷管，已知背压 pb= 0.1MPa。喷管出口直径 d2=10mm。如不考虑 有 ， ℃的氧气通过渐缩喷管， 。 。 进口流速的影响，求氧气通过喷管的出口流速及质量流量。已知： 进口流速的影响，求氧气通过喷管的出口流速及质量流量。已知：ν cr = 0.528，κ = 1.4，Rg = 259.8 J (kg ⋅ K ) 影响
二、填空题（每小题 2 分，共 20 分） 填空题（ 1．封闭系统是指______的系统。 ．封闭系统是指 的系统。 的系统 2．若热力系统内部各处的压力、温度都相同，则工质处于 状态。 ．若热力系统内部各处的压力、温度都相同，则工质处于_____状态。 状态 3． w = q 适用于 适用于______工质，_____过程。 工质， 过程。 ． 工质 过程 4．______定律表明了制造第二类永动机是不可能的。 ． 定律表明了制造第二类永动机是不可能的 定律表明了制造第二类永动机是不可能的。 5．某气体（cvm=0.8KJ/kg℃）在膨胀过程中，从外界吸热 32 KJ/kg，对外界作功 80 KJ/kg 在此过程中，该气 在此过程中， ．某气体（ ℃ 在膨胀过程中， ， 体温度将下降_______℃。 体温度将下降 ℃ 6．在定容过程中，空气吸收的热量 转化为热力学能增加量。 ．在定容过程中，空气吸收的热量________%转化为热力学能增加量。 转化为热力学能增加量 7．夏天凌晨气温较低，树叶上结有水滴，此时的湿空气为 空气。 ．夏天凌晨气温较低，树叶上结有水滴，此时的湿空气为______空气。 空气 8.比较大小：活塞式压缩机多变压缩时的耗功 比较大小： 定温压缩时的耗功。 比较大小 活塞式压缩机多变压缩时的耗功______定温压缩时的耗功。 定温压缩时的耗功 9. 当压力为 0.5MPa 时，饱和水的比熵为 1.8604 KJ/（kg·K）, 饱和水蒸汽的比熵为 6.8215KJ/（kg·K） 若 。若 （ · ） （ · ） 。 锅炉产生的压力为 0.5MPa 的水蒸气的干度为 0.9，则其比熵 ，则其比熵=______ KJ/（kg·K） （ · ） 10．活塞式内燃机理想循环的膨胀过程是 过程， 过程。 ．活塞式内燃机理想循环的膨胀过程是______过程，而实际的膨胀过程是 过程 而实际的膨胀过程是______过程。 过程 选择题（ 三 、选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1.下列参数中，______的变化量只与初态状态有关，而与变化过程无关。 下列参数中， 的变化量只与初态状态有关， 下列参数中 的变化量只与初态状态有关 而与变化过程无关。 A 热量 B 温度 C功 D 比热容 比热容 2. dq=du+pdv 的适用范围是 的适用范围是______。 。 A 理想工质、可逆过程 理想工质、 B 任意工质、可逆过程 C 理想工质、任意过程 任意工质、 理想工质、 3.理想气体绝热过程的比热容为 理想气体绝热过程的比热容为______。 理想气体绝热过程的比热容为 。 A cv B cp C ∞ D0 4.工质经过一个不可逆循环后，其熵的变化量为 工质经过一个 工质经过一 不可逆循环后，其熵的变化量为_______。 。 A0 B正 C负 D 正或负
0.3MPa， =30℃ 0.1MPa：计算过程中空气对外所作的功， 2. 6kg 空气由初态 p1＝0.3MPa，t1=30℃，经过定温过程膨胀到 p2＝0.1MPa：计算过程中空气对外所作的功，所 进行的热量交换和终态温度。 进行的热量交换和终态温度。 空气的 Rg=287J/(kg.K)】 【 】
D 任意工质是在 卡诺循环是在_______过程对外界作功。 过程对外界作功。 卡诺循环是在 过程对外界作功 A 定温放热 B 绝热膨胀 C B 与 D D 定温吸热 6.理想气体消耗外界功过程，当温度下降时，该过程是 理想气体消耗外界功过程， 过程。 理想气体消耗外界功过程 当温度下降时，该过程是________过程。 过程 A 吸热 B 放热 C 绝热 D 不确定 7.干度 x＝0 的工质是指 干度 ＝ 的工质是指_______ A 未饱和液 B 饱和液 C 湿饱和蒸汽 D 过热蒸汽 湿饱和蒸汽 8.活塞式压缩机的能量转换方式是 活塞式压缩机的能量转换方式是______。 活塞式压缩机的能量转换方式是 。 A 外界的机械能直接转换为气体的压力能 B 外界的机械能直接转换为气体的动能 C 外界的机械能先转换为气体的动能，然后动能在扩压管中转化为压力能。 外界的机械能先转换为气体的动能，然后动能在扩压管中转化为压力能。 D 以上说法都不对 9. 活塞式内燃机定容加热理想循环中不包括下列 活塞式内燃机定容加热理想循环中不包括下列______过程。 过程。 过程 A 定温 B 定压 C 定容 D A+B 10.______压力升高比， ______定容过程的加热量，可以提高活塞式内燃机混合加热理想循环的热效率。 压力升高比， 定容过程的加热量， 压力升高比 定容过程的加热量 可以提高活塞式内燃机混合加热理想循环的热效率。 A 提高 提高 B 提高 降低 C 降低 提高 D 降低 降低 提高/提高 提高/降低 降低/提高 降低/ 四、分析题（每小题 10 分，共 30 分） 分析题（ 1.活塞式内燃机三种理想循环热效率的比较：循环的最高压力、 相同时。 1.活塞式内燃机三种理想循环热效率的比较：循环的最高压力、q1 相同时。 活塞式内燃机三种理想循环热效率的比较 对工质加热，其温度反而降低，有否可能？ 2．对工质加热，其温度反而降低，有否可能？ 3．理想气体的绝热过程就是等熵过程吗？为什么？ ．理想气体的绝热过程就是等熵过程吗？为什么？