工程热力学试卷2012春(石油大学华东)教材

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大学2021年专业必修课《工程热力学》考试试卷及答案

大学2021年专业必修课《工程热力学》考试试卷L 姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。

2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸上的一1分，共10分） I 、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件卜.（不考虑外力场作用），宏观热力性质不随时间而变化的状态。

2、M = dw+3卬及的= Gd7 + /xk 二式均可适用「任何工质、任何过程。

3、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焰差。

4、混合气体中容积成份较大的组分，那么其摩尔成分也较大。

5、孤立系统的燃与能量都是守恒的。

6、不可逆绝热稳态流动系统中，系统的炳的变化47、任何不可逆过程工质的端总是熠加的，而任何可逆过程工质的端总是不变的。

8、绝热节流前后其焙不变，所以温度也不变。

9、未饱和湿空气的干球温度大于湿球温度，湿球温度大于露点温度。

4分，共20分）I 、闭口系2、定容比热共4页，第I 页3、端产4、饱和水5、相对湿度三、简答题（共5题，每题6分，共30分）•• ( ) ( )( )( )( )( )( )( )( )( )?有何联系？2、理想气体状态方程有哪些常见形式？方程中的常数项与物件是否有关？3、将理想气体卡诺循环在p-y图和，s图上表示出来，并写出其热效率的表达式。

4、写出三种热力学第二定律的数学表达式，并说明适用的对象。

5、在几种压缩过程中（绝热、定温、多变），试分析哪一种过程消耗的功最少？共4页，第2页得分阅卷人四、分析作图题(共2题，每题10分，共20分)1、循环A (1-2-3)和循环B的图如下，其中1一2、1，一2,过程为定容过程,1-3, 1，-3过程为定压过程，2—3过程为定温过程，2，一3过程为定熄过程，两循环的循环净功相等，即WA=HB°在/一5图上画出A、B循环，比拟其热效率的大小并简述理由。

2、在7-S图上表示出可逆绝热过程的技术功，并说明理由。

化工热力学(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)

第一章测试1.热力学起源于热功及物理学科。

（）A:错B:对答案:B2.热力学的四个基本定律不包括（）。

A:热力学第零定律B:动量传递定律C:热力学第一定律D:热力学第三定律答案:B3.化工热力学是化学工程学科重要的专业基础课和核心课程。

（）A:错B:对答案:B4.热力学定律具有普遍性，不但能解决生产实际的问题，还能用于宇宙问题的研究。

（）A:对B:错答案:A5.经典热力学原理本身不能独立地解决实际问题，而需要与表达系统特征的模型相结合。

（）A:错B:对答案:B6.计算机的应用，深化和拓宽了化工热力学的研究范畴，促进了化工热力学学科的发展，也更充分地发挥了热力学理论在化学工程中的作用。

（）A:错B:对答案:B7.化工热力学的主要任务是研究物质和能量有效利用的极限，给出可能性、方向和限度的判断，能预测其推动力并给出过程变化的速率。

（）A:错B:对答案:A8.化工热力学中着重研究热力学函数在工程中的应用，不包括（）。

A:Gibbs自由能B:焓C:熵答案:D9.化工热力学在研究实际问题时，通常将实际过程变成“理想模型+校正”的处理问题方法，即共性加个性的方法。

理想模型不包括（）。

A:理想溶液B:活度系数C:理想气体D:可逆过程答案:B10.（）不属于经典热力学。

A:化学热力学B:统计热力学C:工程热力学D:化工热力学答案:B第二章测试1.流体的p、V、T是物质最基本的性质之一，是研究热力学的基础，而且流体的p、V、T是可以直接测量的性质。

（）A:对B:错答案:A2.纯物质p-V图上，临界等温线在临界点处的曲率等于（）。

A:1B:0C:不确定答案:B3.某压力下的纯物质，当温度高于该压力下的饱和温度时，物质的状态为（）。

A:液体B:饱和蒸汽C:超临界流体D:过热蒸汽答案:D4.在p→0或者V→∞时，任何的状态方程都还原为理想气体方程。

（）A:错B:对答案:B5.RK方程能成功地用于气相 p-V-T 关系的计算，但应用于液相效果较差，不能预测饱和蒸汽压和汽液平衡。

《工程热力学与传热学》网考参考答案资料试题库奥鹏中国石油大学北京

中国石油大学（北京）现代远程教育学院《工程热力学与传热学》网考期末复习题题库资料参考答案一. 选择题（40题）1. 以下系统中，和外界即没有质量交换，又没有能量交换的系统是（ D ）。

A、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统2. 以下系统中，和外界仅仅没有质量交换的系统是（ A ）。

A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统3. 等量空气从相同的初态出发，分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态，则两过程中热力学能的变化（ B ）。

A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定4. 下列哪种情况下，工质所作的膨胀功与技术功，二者的数值会相等?（ A ）A、进出口流动功之差等于零B、轴功等于零C、宏观动能变化为零D、宏观位能变化为零5. 工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态，则两过程中工质与外界交换的热量为（ D ）。

A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定6. 关于理想气体的说法，正确的是（ B ）。

A、理想气体只能是单一气体，不能是混合气体B、理想气体的分子体积与气体的总体积相比可以忽略不计C、理想气体离液态较近，容易液化D、理想气体是实际气体在压力趋近于无穷大，比体积趋近于零时的极限7. 下列各气体中，可以作为理想气体的是（ C ）A、水加热转变为的水蒸气B、制冷系统中的氨蒸汽C、来自大气的湿空气D、锅炉中水被加热产生的水蒸气8. 以下各物理量中，只与工质（设为理想气体）的种类有关的是（ C ）。

A、比定压热容B、比定容热容《工程热力学与传热学》期末复习题第1页共19页。

2012《工程热力学》实验指导书

《工程热力学实验》指导书福州大学化学化工学院2012年11月实验1 气体定压比热容测定实验一、实验目的1、了解气体比热测定装置的基本原理和构思；2、熟悉本实验中温度、压力、电加热功率、流量的测量方法；3、掌握由基本数据计算出定压比热容值和拟合比热容公式的方法；4、分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。

二、实验原理根据气体平均比定压热容的定义，当气体在定压加热过程中温度由t 1升为t 2时，气体的定压比热容可以表示为：()1221t t m Q c p t t p -= kJ/kg •℃ （1）式中：m ——湿空气的质量流量，kg/s ；p Q ——湿空气在定压加热过程中的吸热量，kJ/s 。

由于气体的实际定压比热是随温度的升高而增大，它是温度的复杂函数。

实验表明，理想气体的比热与温度之间的函数关系甚为复杂，但总可表达为：+++=2et bt a c p （2）式中a 、b 、e 等是与气体性质有关的常数。

例如空气的定压比热容的实验关系式：3102741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---⨯-⨯+⨯-=kJ/kg ⋅K 式中：T ——绝对温度，K 。

该式适用于250～600K ，平均偏差为0.03%，最大偏差为0.28%。

由于比热随温度的升高而增大，所以在给出比热的数值时，必须同时指明是那个温度下的比热。

根据定压比热的定义，气体在t ℃时的定压比热等于气体自温度t 升高到dt t +时所需热量dq 除以dt ，即：dtdq c p = 当温度间隔dt 为无限小时，即为某一温度t 时气体的真实比热。

如果已得出()t f c =的函数关系，温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量即可按下式求得：()d t et bt a dt c q p ⎰⎰+++==21221 用逐项积分来求热量十分繁复。

但在离开室温不很远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线形的，即可近似表示为：bt a c p +=（3）则温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量可表示为： ()dt bt a q t t ⎰+=21 （4）由1t 加热到2t 的平均定压比热容则可表示为：()221122121t t b a t t dt bt a c t t t t p ++=-+=⎰ （5）大气是含有水蒸气的湿空气。

工程热力学智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)

绪论单元测试1.据统计，通过热能形式而被利用的能量，我国占（）以上。

A:70B:20C:50D:90答案:D2.热能的利用有（）两种基本形式。

A:热能的梯级利用B:热能的间接利用（动力应用）C:热能的直接利用D:热能的初级利用答案:BC3.工程热力学主要采用（）研究方法。

A:抽象B:宏观C:假设D:微观答案:B4.宏观研究方法的典型思路是：从宏观定律出发，经过一系列严密的逻辑推理，得到一些普遍的结论和公式，应用这些结论和公式分析具体的工程问题。

A:错B:对答案:B5.工程热力学是从工程技术角度出发，主要采用宏观的研究方法，针对具体问题采用抽象、概括、理想化和简化的方法，目的突出实际现象的本质和主要矛盾。

A:对B:错答案:A第一章测试1.（）是燃气膨胀做功，属于燃气动力装置中的设备。

A:空调B:蒸汽机C:燃气轮机D:内燃机答案:CD2.燃煤电厂、核电站常用水蒸汽作为工作物质，其相应的整套装置称为蒸汽动力装置。

B:错答案:A3.所有的热能动力装置都有以下（）几个共性。

A:做功的物质（例如燃气或水蒸气）都要先吸热、再膨胀做功B:吸热过程不是必须的C:作功物质还要经历被压缩耗功的过程D:做完功后废气或乏汽还要放热答案:ACD4.与外界没有物质交换，但有热量或功交换的热力系统是( )。

A:孤立系统B:开口系统C:绝热系统D:闭口系统答案:D5.以下系统中，（）质量不变。

A:非稳定流动的开口系统B:绝热系统C:闭口系统D:稳定流动的开口系统答案:CD6.系统内质量保持恒定的热力系统一定是闭口系统。

A:对B:错答案:B7.开口系统内，当流进和流出系统的物料流量相同时，系统内的质量也可以保持恒定。

A:错B:对答案:B8.系统或工质的基本状态参数有（）。

A:比体积B:温度C:焓D:压力答案:ABD9.如果容器中气体压力保持不变，当地环境压力变大，那么压力表的读数（）。

A:不确定B:不变D:变大答案:C10.在环境压力不变情况下，当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？A:不变B:越小C:越大D:可能变大也可能变小答案:B11.状态参数图上有一条连续实线表示的过程，则该过程是（）。

中国石油大学工程热力学第五章习题课

.
Qmin
1.02 W / c 1.82 kW 0.56

2. 某循环在700K的热源及400K的冷源之间工作，如图，试判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆还是不可逆?
解：
Wnet Q1 Q2 Q1 Wnet Q2 10000kJ 4000kJ 14000kJ
7 650 K 251.6 K 1mol[ 8.314 J/(mol K) ln 8.314 J/(mol K) ln 2 500 K 200 K
7 650 K 251.6 K 1mol[ 8.314 J/(mol K) ln 8.314 J/(mol K) ln 2 800 K 300 K
第五章习题课
一、下列说法是否正确？为什么？ ⑴ 熵增大的过程为不可逆过程；
答：不正确，只有孤立系统才可以这样说。
⑵ 不可逆过程的熵变ΔS无法计算；
答：不正确，S为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算；
（3）若工质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ΔS必大于可逆途径的ΔS。
Tm TA TB 2
两物体组成的孤立系统的熵变化量为：
Tm dT dT S 孤立系 S A S B mc mc TA T TB T Tm Tm (TA TB ) 2 mc (ln ln ) mc ln TA TB 4TATB Tm
3. 两个质量相等、比热容相同且为定值的物体，Ａ物体初温为TA，Ｂ物体初温为TB，用它们作可逆热机的有限热源和有限冷源，热机工作到两物体温度相等时为止。（１）证明平衡时的温度： Tm TATB
（２）求热机作出的最大功量；
（３）如果两物体直接接触进行热交换至温度相等时，求平衡温度及两物体总熵的变化量。解：（１）取Ａ、Ｂ物体及热机为孤立系，则

2012年动力专业基础下午考试真题及解析

A．25mm
B.20mm
C．12.5mm
D.10mm
答案：B
解析：临界绝缘直径与管内外径无关，计算式为：
dcr
=
2λins h0
=
2
× 0.12W/(m · K) 12W/(m2 · K)
=
0.02m
13.采用集总参数法计算物体非稳态导热过程时，下列用以分析和计算物体的特征长度的方法中，错误的是： A．对于无限长柱体 L=R/2，对于圆球体 L=R/3，R 为半径 B．对于无限大平板 L=δ，δ为平板厚度的一半； C．对于不规则物体 L=V(体积)/F（散热面积） D．对于普通圆柱 L=R，R 为半径答案：D 解析：本题有问题，应该多给一个条件 Bi＜0.1；《传热学》(第四版)是这样描述的：对于平板，特征长度取半厚；对于圆柱和球体，特征长度取半径，但是圆柱的条
B.热能利用率Kmax=1 D.热能利用率K不变
/forum-624-1.html
解析：热电联产的目的是提高系统的能源综合利用率。与采用单独的朗肯循环相
比，热电联产的汽轮机背压提高，发电量减小，热功效率是有所下降的，但是排
热量用于采暖，因此能源综合利用率有所提高。
17.在沸腾换热过程中，产生的汽泡不断脱离表面，形成强烈的对流换热，其中，
产生的汽泡所需条件的正确说法是：
A．只要满足Rmin
≥
2σTs γρv(tw−ts)
B．只要满足pv − ps > 2��/��
/forum-624-1.html
C．只要壁面温度tw＞＞流体饱和温度ts D．壁面与流体有过热度及壁面处有汽化核心答案：A 解析：《传热学》(第四版)P319 这样描述：加热表面上要产生汽泡液体必须过热，而且必须达到一定的过热度。因此 D 答案只说了有过热度，没说过热度达到一定值。从沸腾曲线看出，当过热度较小时，对流换热为自然对流，没有汽泡。精讲精练上给出的说明是 A。

中国石油大学2012年春化工原理第三阶段在线作业答案

中国石油大学2012年春化工第三阶段在线作业答案第1题多层平壁定态导热时，各层的温度降与各相应层的热阻。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：多层定态传热是一串联传热过程。

各层的传热速率相等，则推动力（温度差）大的层热阻一定大。

第2题下列准数中反映物体的物性对对流传热系数影响的是。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：可根据各准数的物理意义判断。

第3题从传热角度来看，工业锅炉与工业冷凝器是依据来设计的。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：工业锅炉中是沸腾传热，膜状沸腾时传热面表面的蒸汽层产生较大的热阻，不利于传热，故设计时按核状沸腾；工业冷凝器中是冷凝传热，虽然滴状冷凝传热系数更大，但传热表面很难维持滴状冷凝，故设计时按膜状冷凝。

第4题为了减少室外设备的热损失，保温层外包的一层金属皮应该是。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：减少热损失，就是要减小设备表面向环境的传热量，即降低金属皮的黑度（吸收率）。

第5题有一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有119.6℃的水蒸汽冷凝，内管管壁温度接近℃。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：传热面壁温接近热阻小的一侧流体的温度。

因为空气的热阻远远大于蒸汽冷凝的热阻，故壁温接近蒸汽一侧的温度。

第6题在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热。

若将壳程由单程改为双程，则传热温差。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：壳程数增加，传热温差降低。

第7题对流传热速率=系数×推动力，其中推动力是。

您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：对流传热是流体和壁面之间的传热，故推动力应为流体温度和壁面温度之差。

第8题下列关于流体在换热器中走管程或走壳程的安排，不合理的是。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：壳程流通截面较大，流量较小的流体走壳程流速更小，很难达到湍流。

天大工程热力学题库

（A）△ △
（B）△ ＞△
（）△ ＜△
．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。
（）可逆绝热压缩（）不可逆绝热压缩
（C）边压缩边吸热（）边压缩边放热
．系统如进行定温定压过程，则系统的自由焓变化（）。
（A）≤（）≥（）（）＞
【第页】
（第套题）
⊙
⊙
⊙
⊙
班级：
姓名：
12．梅耶公式－也能适用于变比热的理想气体。（）
二、选择（共题，每题分，共分）
13．如图，热泵循环－－－－－，供热量为（）。
（A）－（）－（）－（）－
（B）（）＞，△＞，（），△，
【第页】
19．未饱和空气具有下列关系（）。
（A）＞＞（）＞＞.（）（）＞
．两种不同性质但相同热力状态的气体在逆绝混合过程中，其熵（）。
（A）不变（）减小（）增加（）不一定
21．在水蒸汽—图上，湿蒸汽区内的定压线是（）。
（A）具有正斜率的直线（）曲线（）折线（）水平直线
．混合气体的通用气体常数，（）。
（A）流速减小，流量不变（）流速不变，流量增加
（C）流速不变，流量不变（）流速减小，流量增大
【第页】
题号
是非
选择
填空
名词
解释
计
算
计算
计算
计算
总分
分
数
◆◆考生注意：这份试卷共题，满分分，考试时间分钟◆◆
一、是非（共道题，每题分，共分）（对者√，错者×）
．公式适用理想气体的任何过程。（）
．孤立系统的熵与能量都是守恒的。（）
《工程热力学》课程套题库
第套题……………………………………～页第套题……………………………………～页

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2011-2012学年第二学期
《工程热力学》试卷

专业班级 10级— 班
姓名
学号
开课系室热能与动力工程系
考试日期 2012年6月日

题号一二三总分
得分
阅卷人

Ａ卷
1

一、判断对错题（如正确说明原因，错误改正，每题3分，共21分）
1、闭口系统热力学第一定律数学表达式适用于任意种类工质进行的任意热力过程及循
环。

2、刚性绝热容器内理想气体进行了一个自由膨胀过程后，容器内工质的熵增大，但容
器内工质的温度保持不变。

3、对于一种确定的理想气体，cp-cv和cp/cv均与温度无关，为定值。
错误。根据迈耶公式cp-cv为常数与温度无关，比热容是温度的函数，cp/cv与温度有关。

4、自发过程和非自发过程都一定是不可逆过程。
2

5、在温度相同的高温热源和温度相同的低温热源之间进行两个可逆正向热力循环，则
以实际气体为工质的循环热效率低于以理想气体为工质的循环热效率。

6、在初态1和终态2之间某实际气体分别进行了一个可逆过程和一个不可逆过程，则
不可逆过程熵变大于可逆过程熵变。

7、工质经过一个不可逆循环后，0,0rTqds
二、简答及证明题（每题6分，共24分）
1、将满足以下要求的多变过程表示在p-v图上（先标出四个基本热力过程）：（1）工
质膨胀、吸热且降温；（2）工质放热、降温且降压
3

2、试推导理想气体定比热容可逆绝热过程的过程方程式
3、证明违反热力学第二定律的开尔文说法也必然违反克劳修斯说法
4、简要回答为何压气机要采用多级压缩和级间冷却。
4

三、计算题（五道题，共55分）
1、在一个绝热刚性封闭气缸中，配有一无摩擦且导热良好的活塞，活塞将气缸分为左、
右容积相等的两部分，如右图所示。初始时活塞被固定，左边盛有1kg的压力为0.5MPa、
温度为350℃的空气，右边盛有3kg的压力为0.2MPa、温度为450K的二氧化碳。试确
定活塞可自由移动后，容器内气体的平衡压力和温度及各自体积。已知空气k=1.4，
Rg=287 J/(kg.K)；CO2气体的k=1.289，Rg=188.9 J/(kg.K) （10分）
5
2、某换热器用蒸汽加热流体。已知蒸汽进入换热器时h1=2870kJ/kg，s1=7.8348kJ/kg.K
流出换热器时x=0.85，h’=504.78kJ/kg，h’’=2706.6kJ/kg，s’=1.5301kJ/kg.K，
s’’=7.1286kJ/kg.K。求：（1）若加热量为3600000kJ/h，求所需供蒸汽量；（2）若被加
热流体为水，比热容为4.18kJ/(kg.K)，水入口温度为20℃，水吸热后温度升高15℃，
求被加热水流量；（3）若环境温度为15℃，求该过程引起的熵增和作功能力损失。

(12分)
6
3、设有一个由两个定温过程和两个定压过程组成的可逆热力循环，如右图所示。工质
加热前的状态为p1=0.1MPa，T1=300K，工质首先从多个高温热源吸热被可逆定压加热
到T2=600K，再在定温下从温度为600K高温热源每千克工质吸热400kJ。试分析：

（1）该热力循环的热效率；
（2）该循环的热效率并不理想，为提高该循环的热效率可采取哪些措施。
（11分）
7
4、在冬天，室外温度为-10℃。某一车间当室内温度维持20℃时，每小时通过墙壁及门
窗等向外界散失的热量为3×106kJ，室内同时点着50盏100W的电灯。试问：

（1）为使该车间温度保持不变，采用电暖气（电能直接变成热能）来向车间供暖，则
每小时消耗多少电能？

（2）如果该热量由一理想可逆热泵来提供，问每小时消耗多少电能？
（3）两种供暖方式下，每小时的作功能力损失各是多少？
（12分）
8
5、压力为p1=1.0MPa，温度T1=1200K的二氧化碳，以qm=3kg/s的流量进入喷管作可逆
绝热膨胀，喷管出口外界背压pb=0.4MPa。试选择合适的喷管形状、并确定喷管出口流
速及喷管最小截面面积。已知CO2气体的k=1.289，Rg=188.9 J/(kg.K) （10分）