工程热力学试题及答案2

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全国2003年10月高等教育自学考试
工程热力学（一）试题
课程代码：02248
一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.不能确定湿蒸汽热力状态的参数对是（ ）
A.两个状态参数p,h
B.两个状态参数p,t
C.状态参数t 和干度x
D.两个状态参数p,v
2.下列说法正确的是（ ）
A.两个物体不接触，就不能判别它们是否达到热平衡
B.两个物体不接触，永远不可能达到热平衡
C.温度是判别两个物体是否达到热平衡的唯一判据
D.两个相互独立的状态参数对应相等的两物体才能达到热平衡
3.一定质量的工质稳定流过一开口系统，其进系统的推动功比出系统的推动功小50kJ ，所完成的技术功为100kJ ，则其体积功为（ ）
A.-150kJ
B.-50kJ
C.50kJ
D.150kJ
4.初态1和终态2间，有一可逆过程和一不可逆过程，两过程的工质为同量的同一气体，（ ）
A.可逆过程工质的熵变量可以计算，不可逆过程工质的熵变量无法计算
B.△S 12(不可逆)< △S 12(可逆)
C.△S 12(不可逆)= △S 12(可逆)
D.△S 12(不可逆)> △S 12(不可逆)
5.理想气体作可逆绝热膨胀，温度由38℃降为20℃，焓减少了20kJ/kg ，其定值定压质量比热c p =（ ）
A.1.004kJ/kg ·K
B. 1.11kJ/kg ·K
C. 1.291kJ/kg ·K
D. 1.299kJ/kg ·K
6.理想气体在n=k 的可逆过程中，换热量q=（ ）
A.△u
B.△h
C.w
D.0
7.环境温度为T 0时，从温度为T 1的恒温物体向温度为T 2（T 2>T 0）的恒温物体传出的热量Q 中的无效能为（ ） A.Q T T 1
0 B.Q T T 20 C.Q T T 12 D.Q )T T 1(10
8.饱和曲线将参数座标图分成为三个区域，它们是（ ）
A.未饱和水、饱和水、过热蒸汽
B.未饱和水、湿蒸汽、过热蒸汽
C.未饱和水、干饱和蒸汽、过热蒸汽
D.湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽
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9.湿蒸汽定温膨胀到干饱和蒸汽的过程在p-v 图上的过程线为（ ）
A.斜率为正的曲线
B.斜率为负的曲线
C.斜率为零的直线
D.斜率为无穷大的直线
10.朗肯循环增加回热措施后，将使（ ）
A.汽耗率增加
B.热耗率增加
C.汽轮机排汽干度增加
D.凝汽器换热面面积增加
11.亚音速气流的马赫数Ma （ ）
A.小于零
B.大于零，小于1
C.等于1
D.大于1
12.活塞式压气机的余隙容积增加使压气机生产1kg 压缩空气的（ ）
A.功耗减少、容积效率降低
B.功耗增加、容积效率降低
C.功耗不变、容积效率降低
D.功耗不变、容积效率提高
13.已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进、出口的温度为T 1、T 2，燃气轮机进、出口燃气温度为T 3、T 4，则其循环热效率为（ ） A.1-2
314T T T T -- B.1-4312T T T T -- C.1-1423T T T T -- D.1-
1243T T T T -- 14.饱和湿空气的干球温度t 、湿球温度t w 、露点t Dp 间的关系是（ ）
A. t>t w >t Dp
B. t=t w =t Dp
C. t>t w =t Dp
D. t=t w >t Dp 15.1m 3湿空气中所含水蒸汽的质量称为湿空气的（ ）
A.含湿量
B.比湿度
C.相对湿度
D.绝对湿度
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)
在每小题列出的五个备选项中有二个至五个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选、少选或未选均无分。

16.对于简单可压缩热力系，关于p-v 图的下列论述正确的是（ ）
A. p-v 图上的一个点代表热力系的一个平衡状态
B.如果p-v 图上一条实线代表的是一个不可逆过程，该过程一定是准静态过程
C. p-v 图上代表可逆过程的实线与横轴围成的面积代表该过程中热力系所做的体积功
D.凡能在p-v 图上用实线表示的过程都是可逆过程
E.可用p-v 图上的虚线表示非准静态过程中工质的p 、v 关系
17.理想气体n ≠1的多变过程的体积功w=（ ） A.)T T (n
1R 21r -- B.)T T (1n R 21r -- C.)T T (1n k 21-- D.)T T 1(1n v p 1
211--
第 3 页 E.])p p (1[1n R n 1n 12r ---
18.水蒸汽的临界点在T-S 图上是（ ）
A.等压线的交点
B.等干度线的交点
C.等比体积线的交点
D.等温线的交点
E.饱和水线与干饱和蒸汽线的交点
19.两级回热蒸汽循环中，汽轮机的新汽、排汽焓为h 1、h 2,两级的抽汽焓和抽汽率分别为h 01、h 02和α1、α2，则每kg 蒸汽做的功为（ ）
A.h 1-h 2
B.α1h 1+α2h 01+(1-α1-α2)( h 02- h 2)
C.α1(h 1- h 01)+α2(h 01- h 02)+(1-α1-α2) ( h 02- h 2)
D.(h 1- h 01)+(1-α1) (h 01- h 02)+ (1-α1-α2) ( h 02- h 2)
E. α1(h 1- h 01)+α2(h 1- h 02)+(1-α1-α2) ( h 1- h 2)
20.湿空气比焓的单位根据其定义可用（ ）
A.J 或kJ
B. kJ/kg
C.J/kg
D. kJ/kg 干空气
E.J/kg 干空气
三、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

21.准静态过程___________是不可逆过程。

22.热力过程中工质比内能的变化量△u 只取决于过程的___________而与过程的路经无关。

23.已知理想气体的等熵指数为k ，定压比热为c p ，其气体常数为___________。

24.定压过程气体的技术功W t =___________。

25.孤立系熵的变化△S is ___________0。

26.已知湿蒸汽的压力p 和干度x ，可在饱和水及干饱和水蒸汽热力参数表中查出___________后计算出其比焓。

27.p 1=1MPa 的空气，希望增速压力降为p 2=0.4MPa ，初速c 1可忽略不计，应选用___________喷管。

28.蒸汽动力循环限制蒸汽初压提高的主要因素是___________。

29.燃气轮机装置，分级压缩、中间冷却和分级膨胀，中间再热技术，只有在___________的基础上才能提高循环的热效率，否则反而会使循环热效率下降。

30.湿空气加热过程的特征是湿空气的___________不变。

四、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
31.稳定状态
32.热容
33.孤立系的熵增原理
34.多变过程
35.喷管的背压
五、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）
36.体积功、推动功和技术功三者有何区别？有何联系？
37.为什么理想气体任何过程的内能变量均为△u=
⎰12T T c v dT ，焓变量均为△h=⎰12T T c p dT ？
38.卡诺循环有什么意义？
39.在h-s图的湿蒸汽区中定压线为什么是直线，而在过热蒸汽区是曲线？
40.为什么缩放喷管喉部气流马赫数达到1后，降低背压可使出口流速增大而流量却不变？
六、计算题（本大题共4小题，共25分）
41.环境温度为20℃时，压力为0.3MPa的空气绝热地流经一阀门后压力降为0.1MPa，已知空气的分子量M=28.97，求每kg空气的有效能损失。

（5分）
42.p1=0.5MPa、t1=240℃的空气进入一缩放喷管，出口压力p2=0.1MPa。

已知空气的分子量M=28.97、等熵指数k=1.4，入口流速c1可忽略不计，求喉部气流的流速。

（5分）
43.燃气轮机理想循环如图所示，已知p1=0.1MPa，p2=0.6MPa，工质的等熵指数k=1.4，求其循环热效率。

（5分）
44.一级回热抽汽蒸汽动力循环，新蒸汽焓h1=3364kJ/kg,汽轮机排汽焓h2=2484kJ/kg，排汽压力下饱和水的焓
h'=151.5kJ/kg；回热抽汽焓h01=2835kJ/kg，抽汽压力下饱和水的焓
2
h'=340.55kJ/kg。

回热加热器为混合式，水泵功可忽略不计，求其循环热效率和汽耗率。

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（10分）
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