工程热力学试卷与答案

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工程热力学试题及答案

工程热力学试题及答案

1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。

( × )2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少( × )3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。

( × )4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为k k p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ( √ )5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。

( √ )6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的. ( × )7.对于过热水蒸气,干度1>x ( × )8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。

( √ )9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 ( × )10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。

( × )二.选择题 (10分)1.如果热机从热源吸热100kJ ,对外作功100kJ,则( B )。

(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 ) A 和B.2.压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为( A ).(A ) 流速减小,流量不变 (B )流速不变,流量增加(C ) 流速不变,流量不变 (D) 流速减小,流量增大3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于(A )。

(A ) 系统的初、终态; (B ) 系统所经历的过程;(C ) (A )和(B ); ( D ) 系统的熵变。

4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( A ).(A)全部水变成水蒸汽 (B )部分水变成水蒸汽(C)部分或全部水变成水蒸汽 (D )不能确定5.( C )过程是可逆过程。

《工程热力学》试卷及标准答案评分标准

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工程热力学》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》试卷及标准答案第一部分选择题(共15分)一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分)1、压力为10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为。

【】A.流速减小,流量不变B.流速不变,流量增加C.流速不变,流量不变D.流速减小,流量增大2、某制冷机在热源T1=300K,及冷源T2=250K之间工作,其制冷量为1000J,消耗功为250KJ,此制冷机是【】A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的3、系统的总储存能为【】A.UB.U?pV2C.U?mc2f/2?mgzD.U?pV?mcf/2?mgz4、熵变计算式?s?cpIn(T2/T1)?RgIn(p2/p1)只适用于【】A.一切工质的可逆过程B.一切工质的不可逆过程C.理想气体的可逆过程D.理想气体的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。

【】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热《工程热力学》试题第1页(共8页)6、混合气体的通用气体常数,【】。

【】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则【】A.Q>0,AU>0,W>0B.Q=0,AU>0,W>0C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=O,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>tw>tdB.t>td>tw.C.t=td=twD.t=tw>td9、绝热节流过程是【】过程。

【】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率,提高热能利用率B.提高循环热效率,降低热能利用率C.降低循环热效率,提高热能利用率D.降低循环热效率,降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。

工程热力学考试和答案

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工程热力学考试和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q + WD. ΔS = Q/T + W/T答案:A2. 理想气体的内能仅与下列哪个因素有关?A. 体积B. 压力C. 温度D. 质量答案:C3. 在绝热过程中,下列哪项是恒定的?A. 焓B. 熵C. 内能D. 温度答案:B4. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关?A. 工作介质B. 循环类型C. 热源温度D. 热汇温度答案:C5. 理想气体的比热容在下列哪种情况下是恒定的?A. 等压过程B. 等容过程C. 绝热过程D. 等熵过程答案:D6. 根据热力学第二定律,下列哪项是正确的?A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体B. 熵总是减少的C. 热机的效率可以超过100%D. 任何过程都是可逆的答案:A7. 理想气体的绝热指数γ与下列哪个比值有关?A. Cp/CvC. R/CvD. R/Cp答案:A8. 理想气体的节流过程是:A. 等温过程B. 等压过程C. 等熵过程D. 等容过程答案:C9. 理想气体的混合过程中,下列哪项是守恒的?A. 内能B. 焓C. 熵答案:D10. 根据热力学第三定律,下列哪项是正确的?A. 绝对零度是可以达到的B. 绝对零度时,所有完美晶体的熵为零C. 绝对零度时,所有物质的内能为零D. 绝对零度时,所有物质的熵为零答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 理想气体的比热容Cp和Cv之间的关系为:Cp = Cv + _______。

答案:R12. 理想气体的绝热指数γ定义为:γ = _______ / Cv。

答案:Cp13. 卡诺循环的效率η_Carnot = 1 - T_Cold / _______。

答案:T_Hot14. 理想气体的熵变ΔS可以通过公式ΔS = _______ / T计算。

答案:Q_Rev15. 理想气体的节流过程是 _______ 过程。

工程热力学期末考试卷答案

工程热力学期末考试卷答案

工程热力学期末考试卷答案一、选择题1. 热力学系统与外界之间传递能量的两种基本方式是(A)。

A. 热传递和功传递B. 热传递和质量传递C. 功传递和质量传递D. 热传递、功传递和质量传递2. 理想气体状态方程为(B)。

A. PV = nRTB. PV = nRT + aC. PV = nRT - aD. PV = nR(T + a)3. 根据热力学第一定律,下列哪项表示了能量守恒(C)。

A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q + W - ΔKED. ΔU = Q + W + ΔPE4. 卡诺循环效率的表达式为(D)。

A. η = 1 - Tc/ThB. η = Tc/ThC. η = Th/TcD. η = 1 - (Tc/Th)5. 以下哪个过程是不可逆的(C)。

A. 理想气体的等温膨胀B. 理想气体的等压加热C. 气体通过针孔快速膨胀D. 理想气体的绝热膨胀二、简答题1. 什么是热力学第一定律?请简述其物理意义。

热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的体现。

它表明,在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,或者从一个系统转移到另一个系统。

在热力学过程中,系统与外界交换的热量和做功的总和等于系统内能的变化。

2. 解释什么是熵,并简述熵增加原理。

熵是热力学中表示系统无序程度的物理量。

在一个孤立系统中,自发过程总是向着熵增加的方向进行,这就是熵增加原理。

这意味着,随着时间的进行,系统会趋向于更加无序的状态。

三、计算题1. 已知理想气体的摩尔质量为28g/mol,气体的初始状态为P1=1atm,V1=22.4L,求气体在等温过程中压力增加到2atm时的体积V2。

解:根据波义耳定律,P1V1 = P2V2。

代入已知数据,得到V2 =(P1/P2) * V1 = (1/2) * 22.4L = 11.2L。

2. 一个封闭系统经历一个循环过程,其中Q1=500J(向系统输入的热量),Q2=-800J(从系统输出的热量),W=-300J(系统对外做功)。

大学_工程热力学试题及答案

大学_工程热力学试题及答案

工程热力学试题及答案工程热力学试题及答案(一)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分,共16分)1、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( )A、真空pv=0、08MpaB、表压力pg=0、08MPaC、真空pv=0、28MpaD、表压力pg=0、28MPa2、简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则( )A、技术功为正B、技术功为负C、体积功为正D、体积功为负3、理想气体可逆定温过程的特点是( )A、q=0B、 Wt=WC、 WtWD、 WtW4、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( )可逆过程△S。

A、大于B、等于C、小于D、大于等于5、饱和蒸汽经历绝热节流过程后( )A、变为饱和水B、变为湿蒸汽C、作功能力减小D、温度不变6、绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( )A、焓值增加B、焓值减少C、熵增加D、熵减少7、空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0、8MPa,喷管后的压力为0、2MPa,若喷管因出口磨损截去一段,则喷管出口空气的参数变化为( )A、流速不变,流量不变B、流速降低,流量减小C、流速不变,流量增大D、流速降低,流量不变8、把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压,经( )过程气体终温最高。

A、绝热压缩B、定温压缩C、多变压缩D、多级压缩二、多项选择题(在每小题的五个备选答案中,选出二至五个正确的答案,并将正确答案的序号分别填在题干的括号内,多选、少选、错选均不得分。

每小题2分,共6分)1、闭口系内的理想气体经历一个不可逆过程,吸热5KJ,对外作功10KJ,则( )A、该过程的熵产大于零B、该过程的熵流大于零C、理想气体的熵增加D、理想气体的热力学能增加E、理想气体的温度升高2、公式△S=CplnT2p?Rrln2,适用于( ) T1p1A、任意工质的可逆过程B、理想气体的任意过程C、理想气体的可逆过程D、任意气体的可逆过程E、理想气体的准平衡过程3、不同状态的湿空气的湿球温度tw、干球温度t和露点温度tDP之间的关系可以是( )A、 tDPtwtB、 tDPtwtC、 tDP=tw=tD、 ttDPtwE、 twtDPt三、填空题(每空1分,共10分)1、当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时,该热力系为_______。

工程热力学考研题库和答案

工程热力学考研题库和答案

工程热力学考研题库和答案工程热力学是研究能量转换和传递规律的科学,对于工程领域的学生来说,掌握工程热力学的基本概念、原理和计算方法至关重要。

以下是一些工程热力学考研题库和答案的示例:# 工程热力学考研题库和答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. \(\Delta U = Q - W\)B. \(\Delta U = Q + W\)C. \(\Delta H = Q - W\)D. \(\Delta H = Q + W\)答案: B2. 理想气体的内能仅与什么有关?A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量答案: A二、简答题1. 简述卡诺循环的四个步骤。

答案:卡诺循环包括四个步骤:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。

在等温膨胀过程中,系统从高温热源吸收热量并对外做功;绝热膨胀过程中,系统对外做功,温度降低;等温压缩过程中,系统向低温热源放热;绝热压缩过程中,系统压缩,温度升高。

2. 什么是熵?熵增原理是什么?答案:熵是热力学中表示系统无序程度的物理量,通常用来描述能量分布的均匀性。

熵增原理是指在孤立系统中,自发过程总是向着熵增加的方向进行,即系统的熵不会自发减少。

三、计算题1. 某理想气体经历一个等压过程,初始温度为 \(T_1 = 300\) K,最终温度为 \(T_2 = 600\) K,求该过程中气体所做的功和吸收的热量。

答案:对于理想气体的等压过程,体积 \(V\) 与温度 \(T\) 成正比,即\(V_2 = \frac{T_2}{T_1} V_1\)。

由于 \(P = \frac{nRT}{V}\),等压过程中压力 \(P\) 保持不变,所以气体所做的功 \(W = P(V_2 -V_1)\)。

根据理想气体状态方程,可以计算出 \(W = nRT_1\ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)\)。

吸收的热量 \(Q\) 根据热力学第一定律 \(Q = \Delta U + W\) 计算,由于理想气体的内能仅与温度有关,\(\Delta U = nC_v(T_2 - T_1)\),其中 \(C_v\) 是摩尔定容热容,最终可以得出 \(Q = nC_p(T_2 - T_1)\),其中 \(C_p\)是摩尔定压热容。

工程热力学试题及答案

工程热力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔS = Q/TD. ΔG = H - TS2. 理想气体的内能仅与下列哪一项有关?A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量3. 根据热力学第二定律,下列哪一项是正确的?A. 热量可以自发地从低温物体传向高温物体B. 热量不能自发地从高温物体传向低温物体C. 热量可以自发地从高温物体传向低温物体,但必须引起其他变化D. 热量可以在不引起其他变化的情况下从低温物体传向高温物体4. 卡诺循环的效率与下列哪一项无关?A. 工作介质B. 高温热源温度C. 低温热源温度D. 循环的路径5. 什么是熵?A. 热力学系统的一个状态参数B. 热力学系统的一个过程量C. 表示热力学系统混乱程度的物理量D. 表示热力学系统能量转换效率的物理量6. 以下哪种情况下,气体的熵会增加?A. 气体在绝热条件下膨胀B. 气体在等温条件下压缩C. 气体在等压条件下膨胀D. 气体在等容条件下加热7. 热力学第三定律的实质是什么?A. 绝对零度不可能达到B. 绝对零度时所有物质的熵为零C. 绝对零度时所有物质的熵为常数D. 绝对零度时所有物质的熵为负无穷8. 什么是临界点?A. 液体和气体的界面消失的点B. 液体和固体的界面消失的点C. 气体和固体的界面消失的点D. 液体和气体的界面出现波动的点9. 什么是热机效率?A. 热机输出功与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入热量与输出功率的比值10. 什么是湿蒸汽的干度?A. 湿蒸汽中液态水分的质量分数B. 湿蒸汽中气态水分的质量分数C. 湿蒸汽中液态水分的体积分数D. 湿蒸汽中气态水分的体积分数二、简答题(每题5分,共20分)1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

2. 解释什么是理想气体,并简述其状态方程。

工程热力学试卷及答案

工程热力学试卷及答案【篇一:工程热力学1期末试题+答案】txt>一、简答题(共30分)1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。

有人判断循环1-2-3-a-1的热效率高于循环1-b-3-4-1的热效率,你是否同意他的说法,为什么?(10分)2、有一种热机,以水蒸气为工质,循环的高温热源温度为1200 k,低温热源温度为300 k,循环的热效率?t。

现将循环工质改成理想气体,则循环的热效率?t与原循环热效率比较将发生什么样的变化?为什么?(10分)图13、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量,有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。

”请据热力学基本定律出发评估这种观点。

(10分)二、计算题(共70分)1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料,供水压力为200kpa、温度20℃,喷嘴内径为0.002m时,射出水流温度20℃,压力100kpa,流速1000m/s,已知在200kpa、20℃时,v?0.001002m3/kg,假定可近似认为水的比体积不变,求水泵功率。

(10分)图2若膨胀过程持续到5(p5 = p1),画出循环t-s图,并分析循环热效率提高还是下降。

(10+5+5分)4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩,压力比为4.2,初终态温度分别为30℃和227℃。

若空气作理想气体,比热容取定值, 气体常数rg=287j/(kg?k); cp=1005j/(kg?k)。

试计算(1)压气机的绝热效率;(2)压缩过程的熵变和作功能力损失(t0 = 20℃)(10+5分)。

5、利用水蒸气取暖,进入散热器的湿饱和水蒸气温度为100℃,x?0.85,流出时为饱和水,散热器内近似压力不变。

若为维持室内温度恒定为20℃需供热72000kj/h。

求:(1)水蒸气的流量(kg/s);大气温度为0℃(7+8分)。

饱和水和饱和水蒸气表摘录2012工程热力学Ⅰ考题(b)一、简答题(共30分)1、图1中循环1-2-3-a-1和循环1-b-3-4-1都是不可逆循环。

工程热力学试卷及答案6套

2004~2005学年第二学期期末考试?工程热力学?试卷〔A 〕一、 是非题〔每题2分,共10分〕〔对者√,错者×〕1.系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故不能与外界交换热量( )2.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。

〔 〕3.孤立系统熵增原理说明:过程进行的结果是孤立系统内各局部的熵都是增加的。

〔 〕4.容器中气体的压力不变,那么压力表的读数也绝对不会改变。

〔 〕5.对于渐缩喷管,假设气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。

〔 〕二、单项选择题〔20分,每题2分〕1.在压力为p 时,饱和水的熵为s ′;干饱和蒸汽的熵为s ″。

当湿蒸汽的干度0<x<1时,其熵为s,那么( )A.s ″>s>s ′B.s>s ″>s ′C.s<s ′<s ″D.s ′>s>s ″2.电厂热力设备中, 内的热力过程可视为定温过程。

A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵3.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( )(A)dh=-vdp B.dh=vdp C.dh=-pdvD.dh=pdv4.水蒸汽动力循环的以下设备中,有效能损失最大的设备是( )A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵5.活塞式压气机的余隙容积增大使( )A.w c 增大, ηv 减小B.w c 不变, ηv 减小C.w c 不变,ηv 不变 D.w c 减小, ηv 减小6.燃气轮机理想定压加热循环压气机进,出口空气的温度为T 1、T 2;燃烧室出口燃气温度为T 3,那么其理想循环热效率为( )A .1-12T T B.1-21T T C.1-23T T D.1-32T T7.对于一种确定的理想气体,在不同温度下〔C p-C V〕是〔〕。

A、总是同一定值;B、不是同一定值;C、不能确定8.在两个恒温热源间工作的热机A、B均进行可逆循环,A机的工质是理想气体,B机是水蒸汽,那么其热效率ηA和ηB〔〕。

工程热力学期末考试试卷及答案

工程热力学期末考试试卷一、名词解释题(每题3分,共15分)1.热力系统:2.准静态过程:3.比热容:4.流动功:5.燧增原理:二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“T”,错的打“x”,每题1分,共1()分)1.气体常数与气体的种类及所处的状态无关。

...................... ()2.经不可逆循环,系统无法完全恢复原态。

....................... ()3.闭口系统吸热后端必定增加,放热后端必定减少。

............... ()4.活塞式压气机应采用散热措施,使压缩过程接近定温过程。

....... ()5.热泵装置循环的制热系数8H越大,其制热量也越大。

............ ()6.逆向循环的性能系数小于或等于lo .............................................................. ()7.在图上定燧线的斜率比定温线的斜率大。

....................... ()8.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。

……()9.对于任意系统,若从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的焙变必大于可逆途径的燧变。

...................................... ()10.可逆多变过程中,技术功W与膨胀功W之间存在关系W t=kW. ...... ()三、选择题(每小题2分,共20分)1.某可逆制冷机制冷系数等于4,则该制冷机作为热泵用时的制热系数为:(A 6;B 5;C 4; D无法确定2.系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行:()oA可逆绝热压缩过程;B不可逆绝热压缩过程;C边压缩边吸热过程;D边压缩边放热过程3.若活塞式内燃机三种理想循环的压缩比相同,则热效率()。

A.定容加热,混合加热,定压加热;B.定容加热<混合加热〈定压加热;C.定容加热二混合加热二定压加热;D.无法确定4.理想气体可逆吸热过程,下列哪个参数一定增加:()。

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一、是非判断:是在()内画“+”号,非在()内画“—”号,每题1分,共10分1、热力系是指所有参与热力过程的物体群()。

2、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增()。

3、状态方程是描述状态参数之间关系的方程()。

4、平衡状态是指在没有外界作用的条件下,热力系宏观性质不随时间变化的状态()。

5、通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数()。

6、工质经过不可逆过程的熵变必然等于经历可逆过程的熵变()。

7、理想气体的热力学能、焓和熵都仅仅是温度的单值函数()。

8、理想气体绝热节流后温度不变()。

9、在φ=1时,干球温度t湿球温度tw 和露点温度td不相等()。

10、任何动力循环,循环净功w0总等于循环净热量q0,即总有w0=q0()。

二、选择填空:每题1分,共10分1、绝热系与外界没有()交换。

A、热量B、物质C、功2、在所列的压力中哪个不是状态参数()。

A、绝对压力B、分压力C、表压力3、功损来自于()。

A、不等温传热B、物质交换C、运动摩擦4、不可逆损失来源于()。

A、运动摩擦B、不等温传热 C、任何耗散效应5、干度χ的取值可以是()。

A、χ=1B、χ>1C、χ<16、渐缩喷管出口气体的流速是()。

A、M<1B、M>1C、M=17、不可逆循环的熵产必然是()。

A、等于零B、大于零C、小于零8、卡诺热机效率比实际热机效率()。

A、小B、二者相等C、大9、制冷系数ε可以是()。

A、大于1B、等于1C、小于110、供热系数ζ可以是()。

A、大于1B、等于1C、小于1三、指出下列各对概念之间主要的区别每题2分,共10分1、理想气体与实际气体2、定容比热与容积比热3、可逆过程与不可逆过程4、熵流与熵产5、饱和湿蒸气与饱和湿空气四、某容器被一刚性壁分成两部分,在容器的不同部位安装有压力表,如下图所示。

压力表B上的读数为75kPa, 压力表C上的读数为。

如果大气压力为97kPa,试确定压力表A上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。

(10分)五、某热机在每个循环中从T1=600K的高温热源吸收Q1=419kJ的热量和可逆地向T 2=300K的低温热源假设分别排出(1)Q2=;(2) Q2=;(3) Q2=热量,请用两种方法计算证明,在这三种情况中,哪个是不可逆的、哪个是可逆的和哪个是不可能的并对不可逆循环计算出其不可逆损失,大气环境温度T=300K(20分)六、温度为300K天然气(甲烷)绝热节流后压力由4MPa降为2MPa,试求(1)节流造成天然气比熵的增加ΔS;(2)节流造成天然气熵产Sg;(3)如果天然气由上述参数经过膨胀透平进行可逆绝热膨胀,压力也降为2MPa,那么每kg天然气将能作出多少功(4)将节流过程和可逆绝热膨胀过程分别画在T-S图和P-V图上。

天然气(甲烷)视为定比热理想气体,κ0=,Rg= / (kg · K) (10分)七、如图所示,一次抽汽回热循环,蒸汽初压力,初温,抽汽压力,,并已知各点值如下:,,,,,,锅炉总加热量试求:(1)锅炉内水的质量流量;(2)两台水泵总耗功率;(3)汽轮机作功率;(4)冷凝器放热;(5)循环热效率。

(25分)八、蒸汽动力循环中,蒸汽轮机排气压力是否越低越好降低有哪些限制(5分2007年秋季学期工程热力学答案(A卷)一、1.(-);2.(+);3.(-);4.(+);5.(-);6.(+);7.(-);8.(+);9.(-);10.(+)。

二、1.A;2.B、C;3.C;4.A、B、C;5.A、C;6.A、C;7.B;8.A、B、C;9.A、B、C;10.A。

三、1.可逆过程沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后,给系统和外界均没有留下任何影响;不可逆过程沿原路反向进行使系统恢复到原状态之后将给外界留下某种不可消除的影响。

2.二者差异在体积和作用力上,理想气体分子本身无体积,分子间无作用力,而实际气体恰恰相反。

3.二者计量的基础单位相同,容积比热是以单位体积(容积m3)来计算;而定容比热是以单位质量(kg)来计算,而且比容是不变的。

4.二者差别在于起因不同。

熵流来自热力系与外界间的相互作用(热量交换、质量交换)引起的熵的变化量;熵产来自热力系内部不可逆因素(内摩擦、内热流等)所造成的熵的产生量。

5.二者差别有二,其一,湿蒸气是一种化学成分H2O构成的,而饱和湿空气是空气和水蒸气多种化学成分构成的;其二,饱和湿蒸气是饱和液体(水)和干饱和蒸汽的混合物,其中水和蒸汽都是饱和的;饱和湿空气虽是干空气和水蒸气的混合物,其中水蒸气是饱和的,但空气远未达到饱和。

四、解:P1=Pc+Pb=+=∵P1=PB+P2∴P2= P1-PB= ∴PA= P2-Pb=五、1.采用孤立系统熵增原理证明(1) ,可逆(2) ,不可逆(3) ,不可能(4)2.采用卡诺定理证明(1)可逆(2) ,不可逆(3) ,不可能(4)3.采用克劳修斯积分计算证明(1),可逆(2),不可逆(3),不可能(4)六、(1)甲烷视为定比热理想气体,绝热节流过程温度不变,因而其比熵的增加为(2)(3)(4)图七、解:先求出抽气量α4点焓值:由回热器能量方程,可得(1)锅炉内的水质流量(2)水泵耗功(3)汽轮机功率(4)冷凝器放热量(5)循环热效率八、蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力P2并不是越低越好。

从汽轮机自身膨胀作功这个局部来看,在初态不变的前提下,P2越低,蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多,当然有利。

但是从装置全局分析,并非P2越低越好。

因为,P2↓,必然要求凝汽器真空度↑,→凝汽器换热面积↑,→冷却水量↑,→冷却管径↑,→冷却水泵耗功↑=〉导致制造成本、初投资和运行费用增加。

综合考虑这些因素,P2↓未必带来整体装置经济性↑,这是一个经济性限制。

还有蒸汽轮机排汽为饱和湿蒸气,排汽压力P2↓,取决于排气温度t2↓,这个t2总要比冷却水温高,才能有效冷却放热,而冷却水温度只能维持在0-350C,必须在零度以上。

综合这些因素之后,排汽温度t2大约为300C左右。

所以P2大约为左右,这是P2↓的传热学限制。

还有个限制就是如果P 2太低了,则会造成y 2↑,导致汽轮机低压缸末级蒸汽湿度过大,不利于汽机安全运行。

-、单选题(40分,每题2分)1.比热是过程量,定压比热 B 。

A. 表示比体积一定时比内能随温度的变化率B. 是温度与压力的状态函数C. 与系统质量成正比D. 也是过程量2.对闭口系任意微元过程, 若系统的熵变等于零, 则___ C ___。

A. 该过程可逆B. 该过程不可逆C. 无法判定过程的可逆与否D. 必为吸热过程3.概括性卡诺循环热机的效率可以表示为____ A_____。

A. 1net W Q η= B. 122T T T η-= C. 1net Q W η= D. 212T T T η=- (下标“1”表示高温,“2”表示低温,“net ”表示循环)4.理想气体多变过程的比热为 _ D __ 。

A. n p c n =-v B. n p c n =v C. 1n n k c c n -=-p D. 1n n k c c n -=-V 5.在压缩比相同、吸热量相同时,定容加热循环(Otto )、定压加热循环(Diesel )和混合加热循环的效率(tV tp tm ηηη、、)大小依次为_____ B _____。

A. tp tm tV ηηη>> B. tV tm tp ηηη>> C. tp tV tm ηηη>> D. tV tp tm ηηη>>6.对于闭口系绝热过程,错误的表述是 D 。

A. 熵变等于熵产B. 过程功的大小等于内能差C. 熵变必大于零D. 必为等熵过程7. 准平衡过程是指___ B ___的过程。

A. 弛豫时间很长B. 不平衡势差无限小C. 温差无限小D. 压差无限小8.理想气体的比内能和比焓_____ C ____。

A. 是温度与压力的函数B. 是压力的函数C. 在初终态压力不同,温度相同时的变化值相同D. 在初终态压力相同,温度不相同时的变化值相同9.q du pdδ=+v适用于____ C ___。

A. 定压过程B. 准平衡过程C. 无耗散的准平衡过程D. 理想气体的任意过程10.湿空气 B 。

A. 可当作纯物质来处理B. 中的干空气与水蒸汽均可视为理想气体C. 中的干空气与水蒸汽的状态由分体积定律确定D. 中的干空气必须视为混合物11.在理想气体压容图上,等熵线____ C _____。

A. 的斜率为pkvB. 比等温线平缓C. 比等温线陡D. 的斜率为pv12.闭系经历一不可逆循环,作循环功5KJ, 则___ D __。

A. 熵变小于零B. 循环热小于5KJC. 熵变大于零D. 循环热等于5KJ13.空气的平均分子量为, 定压比热pc=1004 J/, 其定容比热为___ A ____ J/。

A. 717B.C. 1006D. 200614.、热量 (E x,Q) A 。

A. 是过程量B. 是状态量C. 恒为正D. 恒为负15.相同初终态参数条件下,不可逆过程的 B 。

A. 熵变一定大于可逆过程的熵变B. 焓差一定等于可逆过程的焓差C. 熵变一定小于可逆过程的熵变D. 焓差一定小于可逆过程的焓差16.1kg 理想气体在一容器内作绝热自由膨胀, 体积扩大了两倍, 熵差为__ A _。

A. 2g R nB. 2R nC. 122V g c n R n +D. 122V g c n R n - 17.湿空气的相对湿度ϕ=100%时,表明空气中 B 。

A. 只有水蒸气B. 的水蒸气处于饱和状态C. 的水蒸气的绝对含量很高D. 的干空气处于饱和状态18.湿空气的状态可以由 A 确定。

A. 3个强度参数B. 总压与干球温度C. 总压与相对湿度D. 比焓和湿球温度19.摄氏温标 B 。

A. 是经验温标B. 是由热力学温标导出的温标C. 有两个基准点D. 在水的冰点与沸点无量测误差20.与理想气体比较,实际气体的最大两个特点是 A 。

A. 分子占有体积和分子间有作用力B. 分子占有体积和压缩因子等1C. 压缩因子等于1和分子间有作用力D. 以上选择都不对二、作图题(10分, 每题5分)1. 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图。

并在T -s 图上定性地画出各个不同的热力过程,并说明这些过程各在哪个部件内完成的,其特点是什么○s压气机2.在T -s 图上表示每公斤理想气体由状态1等熵可逆膨胀到状态2时膨胀功的大小。

并说明为什么。

12121331u u u u q =-=-==w 阴影面积三、简述题(20分,每题10分)1. 简述热量的定义。

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