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℃。
武汉理工大学工程热力学试题
2
3
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
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℃。
武汉理工工程热力学和传热学作业
4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热水。试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。
3）根据熵增原理，熵减少的过程是不可能实现的。（）
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）不可逆循环的熵变化大于零。（）
（1）膨胀过程空气热力学能的增量；（2）压缩过程空气热力学能的增量；（3）压缩过程外界消耗了多少功？
5．一活塞气缸装置中的气体经历了2个过程。从状态1到状态2，气体吸热500kJ，活塞对外作功800kJ。从状态2到状态3是一个定压的压缩过程，压力为p=400kPa，气体向外散热450kJ。并且已知U1=2000kJ, U3=3500kJ，试计算2-3过程中气体体积的变化。
状态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p（MPa）
v（m3/kg）
u（kJ/kg）
h(kJ/kg)
1
3.5
0.00711
22.75
47.64
2
3.5
0.01916
97.63
164.69
活塞与气缸壁间有一些摩擦。求搅拌器上输入的能量为多少？
4．1kg空气由p1=5MPa,t1=500℃，膨胀到p2=0.5MPa,t2=500℃，得到热量506kJ，对外做膨胀功506kJ。接着又从终态被压缩到初态，放出热量390kJ,试求：
工程热力学和传热学
第二章基本概念
一．基本概念
系统：
《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。
(NEW)武汉理工大学能源与动力工程学院《876工程热力学及传热学》(一)历年考研真题汇编
目 录
第1部分 武汉理工大学工程热力学与传热学考研真题2010年武汉理工大学876工程热力学与传热学考研真题2009年武汉理工大学876工程热力学与传热学考研真题2008年武汉理工大学876工程热力学与传热学考研真题2007年武汉理工大学853工程热力学及传热学考研真题2006年武汉理工大学853工程热力学与传热学考研真题第2部分 武汉理工大学工程热力学考研真题
2008年武汉理工大学862工程热力学考研真题
2007年武汉理工大学459工程热力学考研真题
2006年武汉理工大学459工程热力学考研真题
2005年武汉理工大学459工程热力学考研真题
2004年武汉理工大学459工程热力学考研真题
2003年武汉理工大学工程热力学考研真题
2002年武汉理工大学工程热力学考研真题
第3部分 武汉理工大学传热学考研真题
2007年武汉理工大学464传热学考研真题2006年武汉理工大学464传热学考研真题2005年武汉理工大学464传热学考研真题2004年武汉理工大学464传热学考研真题2003年武汉理工大学传热学考研真题
第1部分 武汉理工大学工程热力学与传热
学考研真题
2010年武汉理工大学876工程热力学与传热学考研真题。
武汉理工工程热力学和传热学作业
工程热力学和传热学第二章基本概念一．基本概念系统：状态参数：热力学平衡态：温度：热平衡定律：温标：准平衡过程：可逆过程：循环：可逆循环：不可逆循环：二、习题1．有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程，这种说法对吗？2．牛顿温标,用符号°Ｎ表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°Ｎ和200°Ｎ，且线性分布。
（1）试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式；（2）绝对零度为牛顿温标上的多少度3．某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917ＭＰａ，而当地大气压力为0.1013MPa，当航行至另一海域，其真空度变化为0.0874MPa，而当地大气压力变化为0.097MPa。
试问该真空造水设备的绝对压力有无变化?4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热水。
试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。
（1）取水为系统；（2）取电阻丝、容器和水为系统；（3）取虚线内空间为系统。
图1-15．判断下列过程中那些是不可逆的，并扼要说明不可逆原因。
（1）在大气压力为0.1013MPa时，将两块0℃的冰互相缓慢摩擦，使之化为0℃的水。
（2）在大气压力为0.1013MPa时，用(0＋dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。
（3）一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩（不计摩擦）。
（4）100℃的水和15℃的水混合。
6．如图1-2所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa；表B的读数为170kPa，表示室I压力高于室II的压力。
大气压力为760mmHg。
试求:（1）真空室以及I室和II室的绝对压力；（2）表C的读数；（3）圆筒顶面所受的作用力。
图1-2第三章热力学第一定律一．基本概念功：热量：体积功：节流：二．习题1．膨胀功、流动功、轴功和技术功四者之间有何联系与区别？2．下面所写的热力学第一定律表达是否正确？若不正确，请更正。
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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：①
②
③
2.解：①
②
3.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。
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1
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1T T T T k T T V C T T p C q q t
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系取气缸中的气体为热力()
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S ，k kg J
P P
Rg T T c s S ，g p g 故该组数据不正确因为一切过程显然这是不可能的则过程的熵产为若出口状态是第一组值,0020.135
.51
ln 287800485ln
1004ln ln
1
212≥∆〈⋅-=-=-⋅=∆=∆kw w q P t m 9.415.25160
10
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，Sg 。
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P P
Rg T T c S ，p g 的绝热膨胀过程是不可逆故工质在燃气轮机内的因为故第二组数据是正确的则过程的熵产
若出口状态是第二组值
00
7.1095
.57.0ln 287800495ln 1004ln ln 1/
2
1/
2〉∆〉⋅=-=-=∆()()
C t A Q t t t t A Q t t A Q ，t t f f 53.38212/,1122121=⎪
⎭⎫
⎝⎛++=-=-=代入数据计算得联立求得
根据内壁温度为设壶底外壁温度为λδδλC m t c t C t ， 2.10425/275ln 2527525175200min ,27525300max =-=∆=-=∆=-=∆顺流时C m
t c
t C t ， 1502125175125175300min ,17525200max =+=∆=-=∆=-=∆逆流时
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 （B 卷）
一、选择、填空题（每题2分，共30分,）B 卷
1.D 2 .C 3.A 4.C 5.D 6.A 7.增大，减少 8.B 9.定压过程 10.绝热压缩、定压加热、绝热膨胀、定容放热 11.B 1
2.A 1
3.D 1
4.D 1
5.无量纲换热系数
二、简答题（每题5分，共30分）
1.答:室内温度会逐渐升高。
取房间为系统，根据热力学第一定律W U Q +∆=，因为房间绝热，Q=0，所以热力学第一定律可表示为 0=+∆W U ，即系统的内能改变量和系统与外界交换的功量之和为零，由于冰箱在工作消耗电能，即系统消耗外功，根据热力学规定，此时W<0，由热力学第一定律可知，0>∆U ，即系统的内能增加，也就是房间内空气的内能增加。
空气可视为理想气体，其内能是温度的单值函数。
内能增加温度也增加，故室内温度会升高。
2、答：作用①可省功；②降低排气温度；③有利于提高容积效率，增加产生量。
对于叶轮式压气机同样有意义，也可以省功和降低排气温度。
3、答：错。
工质熵的变化包括熵流和熵产两部分，熵流可正、可负、也可为零，熵产总是大于或等于零，当工质放热引起的熵流大于因过程的不可逆引起的熵产时，则工质熵减少。
如果加上“孤立系统”的限制就对了。
4、答:平壁导热量 圆管导热量
所以圆管壁的导热量大。
5、答：采用短管，流体在管内换热处于入口段温度边界层较薄，因而换热较强，即所谓的“入口效应”。
6、答：
三、计算题（每题10
分，共40分） 1.
K
p p
T T p p
T T s
m T T R w s m p p RT w P P g g b 6.70625
.0273700)
()
( 817)(1
2 817 25.012731004.28913.13.12 )(112 25.08
.02
.0
3
.11
3.111
2121
1
212213.11
3.11
1
21122
＝）＝（其中：另一法：＝）（对缩放喷管：解：-----⨯+=→==--=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+⨯-=⎥
⎦
⎤
⎢⎣⎡--===κ
κκ
κκκκκκκ
2、
8
.13)14
.052.5()( 5.520.14)273
50273650()()(4
.111
12211
4.14
.1111221
1
212====⨯++==→=---κκκκ
κp p v v Mp p T T p p p T T a
数之间的关系式可得：
，则利用初、终状态参解：注意到是绝热过程
3.
l
d S t
Q 11λπ∆
=1
2
2121d d n
l
t Q πλ∆
=
1
2)21ln(ln 211
1
1
1
22
1
<+=
=d d d d d Q Q δδδ
)
/(56381
112212
12,1m w E E g b b =-+-=
εε
w
Q k m W N u 6.17 )50100(1.02.06.17 )t -A(tw )/(6.172
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