工程热力学试卷.pdf

2004 2005 学年第二学期期末考试 工程热力学工程热力学 试卷 A 一 一 是非题 每题是非题 每题 2 2 分 共分 共 1010 分 对者 错者 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 孤立系统熵增原理表明 过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的 4 容器中气体的压力不变 则压力表的读数也绝对不会改变 5 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 二 单选题 二 单选题 20 分 每题分 每题 2 分 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 xs s B s s s C s 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 pdv D dh pdv 4 水蒸汽动力循环的下列设备中 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 wc增大 v减小 B wc不变 v减小 C wc不变 v不变 D wc减小 v减小 6 已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进 出口空气的温度为 T1 T2 燃烧室出口燃气温度为 T3 则其理想循环热效 率为 A 1 1 2 T T B 1 2 1 T T C 1 2 3 T T D 1 3 2 T T 7 对于一种确定的理想气体 在不同温度下 Cp CV 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 则其热效率 A和 B A 相等 B A B C 不能确定 9 在闭口绝热系中进行的一切过程 必定使系统的熵 A 增大 B 减小 C 不变 D 增大或不变 10 理想气体绝热节流后 其状态参数变化为 A 熵增大 焓不变 温度不变 B 熵增大 焓不变 温度不定 C 压力降低 焓不变 熵不变 D 压力降低 熵增大 焓增大 三 名词解释 三 名词解释 10 分 每小题分 每小题 5 分 分 1 平衡状态 平衡状态 2 气体的压缩因子 气体的压缩因子 Z 四 计算题 四 计算题 60 分 分 1 容积为 容积为 3m3 的容器中储有状态为的容器中储有状态为 p 3 735MPa t 111 45oC 的氧气 试用压缩因子图 见附图 求容器内的氧气 试用压缩因子图 见附图 求容器内 氧气的质量 已知氧气氧气的质量 已知氧气 Tcr 154K pcr 2 49MPa 5 分 分 2 某理想气体在 某理想气体在 T s 图上的四种过程如图所示 试在图上的四种过程如图所示 试在 p v 图上画出相应的四个过程 并对每个过程说明图上画出相应的四个过程 并对每个过程说明 n 的范的范 围 是吸热还是放热 是膨胀还是压缩过程 围 是吸热还是放热 是膨胀还是压缩过程 10 分 分 3 一刚性绝热容器 容积为 一刚性绝热容器 容积为 V 0 028m3 原先装有压力为 原先装有压力为 0 1MPa 温度为 温度为 21 的空气 现将与此容器连接 的空气 现将与此容器连接 的输气管道阀门打开 向容器充气 设输气管道内气体的状态参数保持不变 的输气管道阀门打开 向容器充气 设输气管道内气体的状态参数保持不变 p 0 7MPa t 21 1 当容器中压 当容器中压 力达到力达到 0 2MPa 时 阀门关闭 求容器内气体到平衡时的温度 设空气可视为理想气体 其热力学能与温度的关时 阀门关闭 求容器内气体到平衡时的温度 设空气可视为理想气体 其热力学能与温度的关 系为系为 u kJ kg 0 72 T K 焓与温度的关系为 焓与温度的关系为 h kJ kg 1 005 T K 15 分 分 4 如图所示 在恒温度热源 如图所示 在恒温度热源 T1 T0 之间工作的热机作出的循环净功之间工作的热机作出的循环净功 Wnet 正好带动工作于 正好带动工作于 TH TO之间的热泵 之间的热泵 热泵的供热量热泵的供热量 QH用于谷物烘干 已知用于谷物烘干 已知 T1 1000K TH 360K T0 290K Q1 100kJ 若热 若热机效率 机效率 t 40 热泵供暖系数 热泵供暖系数 3 5 求 求 QH 设 设 E 和和 P 都以可逆机代替 求这时都以可逆机代替 求这时 QH 10 分 分 5 进入出口截面积 进入出口截面积 A2 10 cm2 的渐缩喷管的空气初参数为的渐缩喷管的空气初参数为 p1 2 106Pa t1 27oC 初速度很小可忽略不计 初速度很小可忽略不计 求空气经喷管射出时的速度 流量以及出口截面处空气的状态参数求空气经喷管射出时的速度 流量以及出口截面处空气的状态参数 v2 t2 设空气取定值比热容 设空气取定值比热容 cp 1005 J kg K 1 4 喷管的背压力 喷管的背压力 pb 1MPa 20 分 分 第四 1 题附图 压缩因子图 2004 2005 学年第二学期期末考试 工程热力学工程热力学 试卷 B 一 是非题 一 是非题 10 分 每小题分 每小题 2 分 分 对者 错者 对者 错者 1 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 终态的焓差 2 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下 不考虑外力场作用 宏观热力性质不随时间而变化的状态 3 流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关 4 公式 d u cv d t 适用理想气体的任何过程 5 把热量全部变成功是不可能的 二 单选题 二 单选题 20 分 每题分 每题 2 分 分 1 卡诺循环的热效率 只与 有关 A 热源与冷源的温差 B 热源与冷源的温度 C 吸热过程中的吸热量 D 循环中对外所做的功 W 2 工质熵减少的过程 A 不能进行 B 可以进行 C 必须伴随自发过程才能进行 3 如果热机从热源吸热 100kJ 对外作功 100kJ 则 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 4 过程是可逆过程 A 可以从终态回复到初态的 B 没有摩擦的 C 没有摩擦的准平衡 D 没有温差的 6 绝对压力 P 真空 Pv 环境压力 Pa 间的关系为 A P Pv Pa 0 B P Pa Pv 0 C P Pa Pv 0 D Pa Pv P 0 7 闭口系能量方程为 A Q U W 0 B Q U W 0 C Q U W 0 D Q U W 0 8 气体常量Rg 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 9 理想气体的 是两个相互独立的状态参数 A 温度与热力学能 B 温度与焓 C 温度与熵 D 热力学能与焓 10 已知一理想气体可逆过程中 技术功和膨胀功相等 此过程的特性为 A 定压 B 定温 C 定体 D 绝热 三 名词解释 三 名词解释 10 分 每小题分 每小题 5 分 分 1 压气机的容积效率 压气机的容积效率 2 工质的总储存能 工质的总储存能 四 计算题 四 计算题 60 分 分 1 某热机工作于 某热机工作于 T1 2000K T2 300K 的两个恒温热源之间 试问下列几种情况能否实现 是否是可逆循环 的两个恒温热源之间 试问下列几种情况能否实现 是否是可逆循环 Q1 1kJ Wnet 0 9kJ Q1 2kJ Q2 0 3kJ Q1 0 5kJ Wnet 1 5kJ 5 分 分 2 试将满足以下要求的 试将满足以下要求的多变过程在多变过程在 p v 和和 T s 图上表示出来 先标出四个基本热力过程 图上表示出来 先标出四个基本热力过程 1 工质膨胀 且放 工质膨胀 且放 热 热 2 工质压缩 放热 且升温 工质压缩 放热 且升温 3 工质压缩 吸热 且升温 工质压缩 吸热 且升温 4 工质压缩 降温 且降压 工质压缩 降温 且降压 5 工质放热 工质放热 降温 且升压 降温 且升压 10 分 分 3 医用氧气袋中空时是扁平状态 内部容积为零 接在压力为 医用氧气袋中空时是扁平状态 内部容积为零 接在压力为 14MPa 温度为 温度为 17 的钢质氧气瓶上充气 充气 的钢质氧气瓶上充气 充气 后氧气袋隆起 体积为后氧气袋隆起 体积为 0 008m3 压力为 压力为 0 15MPa 由于充气过程很快 氧气袋与大气换热可以忽略不计 同时 由于充气过程很快 氧气袋与大气换热可以忽略不计 同时 因充入氧气袋内气体质量与钢瓶气体内质量相比甚少 故可以认为钢瓶因充入氧气袋内气体质量与钢瓶气体内质量相比甚少 故可以认为钢瓶内氧气参数不变 设氧气可作为理想气体 内氧气参数不变 设氧气可作为理想气体 其热力学能和焓可表示为其热力学能和焓可表示为 u kJ kg 0 657 T K h kJ kg 0 917 T K 理想气体服从 理想气体服从 pV mRgT 求充入氧气袋内 求充入氧气袋内 氧气有多少氧气有多少 kg 15 分 分 4 试证明理想气体的体积膨胀系数 试证明理想气体的体积膨胀系数 1 V T 15 分 分 5 证明遵守范德瓦尔方程 证明遵守范德瓦尔方程 2 g mm R T a p vbv 的气体其最大转回温度和最小转回温度分别为的气体其最大转回温度和最小转回温度分别为 22 9 gg aa R bR b 其中 其中 Rg 为气体常数 为气体常数 a b 分别为该气体的范德瓦尔常数 分别为该气体的范德瓦尔常数 20 分 分 2005 2006 学学年第二学期期末考试 年第二学期期末考试 工程热力学工程热力学 试卷 试卷 A A 注 直接写在试卷 注 直接写在试卷上 不够的可以写在答题纸上 上 不够的可以写在答题纸上 一 是非题 注 每题一 是非题 注 每题 2 2 分 共分 共 1010 分 对者 错者 分 对者 错者 1 实际气体的压缩因子实际气体的压缩因子 z 可能等于可能等于 1 2 活塞式压气机采用多极压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率 活塞式压气机采用多极压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率 3 湿空气的相对湿度越大 空气中水蒸气的含量就越大 湿空气的相对湿度越大 空气中水蒸气的含量就越大 4 因为不可逆过程不可能在因为不可逆过程不可能在 T T s s 图上表示 所以也不能计算过程的熵变量 图上表示 所以也不能计算过程的熵变量 5 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 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 二 填空题 二 填空题 每题每题 2 2 分 共分 共 1010 分分 提高理想单级燃气轮机装置循环热效率的主要途径有 提高理想单级燃气轮机装置循环热效率的主要途径有 和和 活塞式压气机的余隙容积对下列指标影响的表现为 生产量活塞式压气机的余隙容积对下列指标影响的表现为 生产量 理论耗功 理论耗功 填增加 减小 填增加 减小 不变 不变 一定环境温度下 冷库温度越低 制冷系数就一定环境温度下 冷库温度越低 制冷系数就 填越大 越小 不变 填越大 越小 不变 三 单选题 三 单选题 20 分 每题分 每题 2 分 分 1 在在 T s 图上 任意一个逆向循环其 图上 任意一个逆向循环其 A 吸热大于放热 吸热大于放热 B 吸热等于放热 吸热等于放热 C 吸热小于放热 吸热小于放热 D 吸热和放热关系不定 吸热和放热关系不定 2 v qc dTpdv 适用于 适用于 A 仅闭系 可逆过程 仅闭系 可逆过程 B 仅稳流系 理想气体 仅稳流系 理想气体 C 仅 仅 闭系 理想气体 可逆过程闭系 理想气体 可逆过程 D 闭系或稳流系 理想气体 可 闭系或稳流系 理想气体 可 逆过程逆过程 3 下面哪个过程使技术功为零的是 下面哪个过程使技术功为零的是 A 定压过程 定压过程 B 定容过程 定容过程 C 定温过程 定温过程 D 绝热过 绝热过 程程 4 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 计 如图所示 设大气压为计 如图所示 设大气压为 97kPa 压力表 压力表 B 表 表 C 的读数分别的读数分别 为为 75kPa 0 11MPa 问下列答案正确的是 问下列答案正确的是 A 表 表 A 的读数为的读数为 35kPa B 表 表 A 的读数为的读数为 30kPa C 表 表 A 的读数为的读数为 25kPa D 表 表 A 的读数为的读数为 20kPa 5 不可逆过程 就是指工质不能恢复原来状态的过程 的说法 不可逆过程 就是指工质不能恢复原来状态的过程 的说法 A 是错误的 是错误的 B 是正确的 是正确的 C 不够严格 不够严格 D 无法判断 无法判断 6 活塞式内燃机的三种理想循环 在压缩比相同 吸热量相同时 混合加热理想循环的热效率活塞式内燃机的三种理想循环 在压缩比相同 吸热量相同时 混合加热理想循环的热效率 tm 定压加热理想 定压加热理想 循环的热效率循环的热效率 tP 以及定容加热理想循环的热效率 以及定容加热理想循环的热效率 tV 三者之间的关系正确的是 三者之间的关系正确的是 A tmtPtV B tVtmtP C tmtVtP D tPtVtm 7 已知一个喷管入口出口速度均小于音速 那么该喷管类型为 已知一个喷管入口出口速度均小于音速 那么该喷管类型为 A 渐缩管 渐缩管 B 渐扩管 渐扩管 C 缩放管 缩放管 8 用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到 3个温度 是干球温度的是 个温度 是干球温度的是 A 16 6 B 18 C 29 9 如图所示 压力为如图所示 压力为 0 8MPa 的空气进入一个渐缩喷管 射向压力为的空气进入一个渐缩喷管 射向压力为 0 1MPa 的空间 假如在喷管的出口端沿着截面切去一小段 则出口截的空间 假如在喷管的出口端沿着截面切去一小段 则出口截 面上的压力 面上的压力 A 增大 增大 B 不变 不变 C 减小 减小 10 下列说法正确的是 下列说法正确的是 A 热源有三个的可逆循环 其热效率小于卡诺循环的效率 热源有三个的可逆循环 其热效率小于卡诺循环的效率 B 在两个热源工作的不可逆循环 其热效率小于等于相同情况下 在两个热源工作的不可逆循环 其热效率小于等于相同情况下 卡诺循环的效率卡诺循环的效率 C 在两 在两个热源工作的任何非卡诺循环 其热效率必小于相同情况下卡诺循环的效率个热源工作的任何非卡诺循环 其热效率必小于相同情况下卡诺循环的效率 D 卡诺循环的热效率不仅仅决定于高温热源和低温热源的温度 卡诺循环的热效率不仅仅决定于高温热源和低温热源的温度 四 试将满足以下要求的理想气体多变过程在四 试将满足以下要求的理想气体多变过程在 p v 图上表示出来 画在下面的参考图上 并注明序号 图上表示出来 画在下面的参考图上 并注明序号 10 分 每小问分 每小问 2 分 分 1 工质又膨胀 又放热工质又膨胀 又放热 2 工质又膨胀又升压工质又膨胀又升压 3 工质又受压缩又升温又吸热工质又受压缩又升温又吸热 4 工质又受压缩又降温又降压工质又受压缩又降温又降压 5 工质又放热又降温又升压工质又放热又降温又升压 五 名词解释 五 名词解释 10 分 每小题分 每小题 5 分 分 1 1 孤立系统熵增原理 孤立系统熵增原理 2 2 热量 热量火用火用 六 计算题 六 计算题 40 分 分 1 有一橡皮球 当其内部气体的压力和大气压力相同有一橡皮球 当其内部气体的压力和大气压力相同 为为 0 10 1MPa 时呈自由状态 体积为时呈自由状态 体积为 0 30 3m 3 3 气球受火 气球受火 焰照射而受热 其体积膨胀一倍 压力上升为焰照射而受热 其体积膨胀一倍 压力上升为 0 150 15MPa 设气球的压力升高与体积成正比 试求 设气球的压力升高与体积成正比 试求 1 1 该过程中气体作的功 该过程中气体作的功 2 2 用于克服橡皮气 用于克服橡皮气 球弹力所作的功 若初始时气体温度为球弹力所作的功 若初始时气体温度为 17 17 求球内 求球内 气体的吸热量 已知该气体常数气体的吸热量 已知该气体常数 R g 287 J R g 287 J kg K 其热力学能其热力学能 u J J kg K 0 72 0 72 T K 1010 分 分 2 将将 m 0 36kg m 0 36kg 的一根金属棒投入的一根金属棒投入 m m w w 9kg 9kg 的水中 初始时金属棒的温度的水中 初始时金属棒的温度 Tm i 1060K Tm i 1060K 质量热容 质量热容 c c m m 0 42kJ kg K 0 42kJ kg K 水的初始温度 水的初始温度 T w 295K T w 295K 质量热容 质量热容 c w 4 187kJ kg K c w 4 187kJ kg K 求终温度 求终温度 T f T f 和金属棒 水 和金属棒 水 以及孤立系的熵变 设容器为绝热 以及孤立系的熵变 设容器为绝热 1010 分 分 3 若某内可逆奥托循环的压缩比为 若某内可逆奥托循环的压缩比为 8 工质自 工质自 1000 0 的高温热源定容吸热 向 的高温热源定容吸热 向 2020 的环境介质定容放热 工质在 的环境介质定容放热 工质在 定熵压缩前压力为定熵压缩前压力为 110kPa110kPa 温度为 温度为 5050 吸热过程结束后温度为 吸热过程结束后温度为 900900 假定气体比热容 假定气体比热容 cp 1 005kJ kgK cp 1 005kJ kgK k 1 4k 1 4 环境大气压环境大气压 p p0 0 0 1MPa 0 1MPa 试求 试求 1 1 循环中各状态点的压力和温度 循环中各状态点的压力和温度 2 循环热效率 循环热效率 3 吸 放热过程及循环中 吸 放热过程及循环中 单位质量工质的作能力损失 单位质量工质的作能力损失 20 分 分 2005 2006 学学年第二年第二学学期期末考期期末考试试 工程热力学工程热力学 试试卷 卷 B B 注 直接 注 直接写写在在试试卷上 不卷上 不够够的可以的可以写写在答在答题纸题纸上 上 一 是非题 注 每题一 是非题 注 每题 2 2 分 共分 共 1010 分 对者 错者 分 对者 错者 1 熵增过程即为不可逆过程 熵增过程即为不可逆过程 2 湿空气的相对湿度越大 其中水蒸气分压力就越大 湿空气的相对湿度越大 其中水蒸气分压力就越大 3 两个热源间工作的一切可逆循环 它们的热效率都相同 两个热源间工作的一切可逆循环 它们的热效率都相同 4 水的三相点的比体积是定值 水的三相点的比体积是定值 5 5 热源与冷源的温差愈大 热效率愈高 热源与冷源的温差愈大 热效率愈高 制冷系数也愈大 制冷系数也愈大 二 填空题 二 填空题 每题每题 2 2 分 共分 共 1010 分分 空气流经阀门 其焓变空气流经阀门 其焓变 熵变化 熵变化 填大于零 小于零 等于零填大于零 小于零 等于零 绝热容器中间用隔热板分开 两侧分别有绝热容器中间用隔热板分开 两侧分别有 1kg 氮气和氧气 其氮气和氧气 其 p1 T1相同 若将隔板抽出 则混合前后的温相同 若将隔板抽出 则混合前后的温 度和熵有 度和熵有 T2 T1 S2 S1 填大于 等于 小于 填大于 等于 小于 用遵循范德瓦尔方程的气体在两个恒热源用遵循范德瓦尔方程的气体在两个恒热源 T1 T2间进行一个卡诺循环 则其热效率为间进行一个卡诺循环 则其热效率为 三 单选题 三 单选题 20 分 每题分 每题 2 分 分 1 平衡态是指当不存在外部影响 平衡态是指当不存在外部影响 A 系统内部状态永远不变的状态 系统内部状态永远不变的状态 B 系统内部改变较小 系统内部改变较小 C 系统内部状态不随时间而变化 系统内部状态不随时间而变化 D 系统 系统 内部状态不发生变化内部状态不发生变化 2 对于线性的牛顿温标对于线性的牛顿温标N o 对应水的冰点和气点分别为 对应水的冰点和气点分别为 100N o 和和 200N o 当热力学温标为 当热力学温标为 0K 时 牛顿温度为多时 牛顿温度为多 少 少 A 0N o B 173 15N o C 273 15N o D 215 15N o 3 以下关系式正确的是 以下关系式正确的是 A sv Tp vs B sT Ts pv C Tv sp vT D Tp sv pT 4 下列参数是过程量的是 下列参数是过程量的是 A 焓 焓 B 热量 热量火用火用 C 温度 温度 D 内能 内能 5 活塞式内燃机的三种理想循环 在循环最高压力和最高温度相同时 混合加热理想循环的热效率活塞式内燃机的三种理想循环 在循环最高压力和最高温度相同时 混合加热理想循环的热效率 tm 定压加热 定压加热 理想循环的热效率理想循环的热效率 tP 以及定容加热理想循环的热效率 以及定容加热理想循环的热效率 tV 三者之三者之 间的关系正确的是 间的关系正确的是 A tmtPtV B tVtmtP C tmtVtP D tPtmtV 6 已知一喷管入口速度大于音速 出口速度小于音速 那么已知一喷管入口速度大于音速 出口速度小于音速 那么不属于不属于该喷该喷 管类型为 管类型为 A 渐缩管 渐缩管 B 渐扩管 渐扩管 C 缩放管 缩放管 7 用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到 3个温度 是露点温度的是 个温度 是露点温度的是 A 16 6 B 18 C 29 8 如图所示 压力为如图所示 压力为 0 8MPa 的空气进入一个渐缩喷管 射向压力为的空气进入一个渐缩喷管 射向压力为 0 1MPa 的空间 假如在喷管的出口端沿着截的空间 假如在喷管的出口端沿着截 面切去一小段 则出口截面上的流量 面切去一小段 则出口截面上的流量 A 增大 增大 B 不变 不变 C 减小 减小 9 卡诺循环是由哪四个过程构成 卡诺循环是由哪四个过程构成 A 两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程 两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程 B 两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程 两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程 C 两个可逆定压过程和两个可逆定容过程 两个可逆定压过程和两个可逆定容过程 D 两个可逆定容过程和两个可逆定温过程 两个可逆定容过程和两个可逆定温过程 10 可逆过程与准平衡过程的主要区别是 可逆过程与准平衡过程的主要区别是 A 可 逆 过 程 比 准 平 衡 过 程 进 行 的 快 得 多 可 逆 过 程 比 准 平 衡 过 程 进 行 的 快 得 多 B 准平衡过程是进 准平衡过程是进行得无限慢的过程行得无限慢的过程 C 可逆过程不但是内部平衡 而且与外界平衡 可逆过程不但是内部平衡 而且与外界平衡 D 可逆过程中工质可以恢复为初态 可逆过程中工质可以恢复为初态 四 试将满足以下要求的理想气体多变过程在四 试将满足以下要求的理想气体多变过程在 T s 图上表图上表 示出来 画在下面的参考图上 并注明序号 示出来 画在下面的参考图上 并注明序号 10 分 每小问分 每小问 2 分 分 1 工质又膨胀 又放热工质又膨胀 又放热 2 工质又膨胀又升压工质又膨胀又升压 3 工质又受压缩又升温又吸热工质又受压缩又升温又吸热 4 工质又受压缩又降温又降压工质又受压缩又降温又降压 5 工质又放热又降温又升压工质又放热又降温又升压 五 名词解释 五 名词解释 10 分 每小题分 每小题 5 分 分 1 1 绝热节流 绝热节流 2 2 冷量 冷量火用火用 六 计算题 六 计算题 40 分 分 1 如图所示 汽缸内空气的体积为如图所示 汽缸内空气的体积为 0 008 m0 008 m 3 3 温度为 温度为 17 17 初始时空 初始时空气压力为气压力为 0 10130 1013MPa 环境大气压力 环境大气压力 p pb b 0 1 0 1 MPa 弹簧呈自由状态 现向空气加热 使其压力升高 并推动活塞上升而压缩弹簧 已知活塞面积为 弹簧呈自由状态 现向空气加热 使其压力升高 并推动活塞上升而压缩弹簧 已知活塞面积为 0 08m0 08m 2 2 弹 弹 簧刚度为簧刚度为 4000040000N m 空气热力学能变化关系式为 空气热力学能变化关系式为 u1212 0 718 0 718 T kJ kg 试求 使汽缸内空气压力达到 试求 使汽缸内空气压力达到 0 30 3MPa 所需的热量 所需的热量 1010 分 分 2 将将 m 0 4kg m 0 4kg 的一根金属棒投入的一根金属棒投入 m m w w 10kg 10kg 的水中 初始时金属棒的温度的水中 初始时金属棒的温度 Tm i 1060K Tm i 1060K 质量热容 质量热容 c c m m 0 42kJ kg K 0 42kJ kg K 水的 水的初始温度初始温度 Tw 300K Tw 300K 质 质 量热容量热容 c cw w 4 187kJ kg K 4 187kJ kg K 求终温度 求终温度 T Tf f和金属棒 水 以及孤立系的熵变 和金属棒 水 以及孤立系的熵变 设容器为绝热 设容器为绝热 1010 分 分 3 某内燃机狄塞尔循环的压缩比是 某内燃机狄塞尔循环的压缩比是 17 1 压缩起始时工质状态为 压缩起始时工质状态为 p1 95kPa t1 10 C 若循环最高温度为 若循环最高温度为 1900K 气体比热容为定值 气体比热容为定值 cp 1 005kJ kg K 1 4 试确定 试确定 1 循环各点的温度 压力和比体积 循环各点的温度 压力和比体积 2 预胀比 预胀比 3 循环热效率 循环热效率 20 分 分 2006 2007 学学年第二学期 年第二学期 工程热力学工程热力学 试卷 试卷 A A 注意 所有试题直 注意 所有试题直接答在试卷上接答在试卷上 不够写的部分写在空白答题纸上 并写明题号 不够写的部分写在空白答题纸上 并写明题号 一 是非题 每题一 是非题 每题 2 分 共分 共 20 分 对者在题号后面的括号内打 错者打 分 对者在题号后面的括号内打 错者打 1 闭口系与外界无物质交换 那么系统内质量保持恒定的热力系就是闭口系 闭口系与外界无物质交换 那么系统内质量保持恒定的热力系就是闭口系 2 平衡状态的本质就是系统内各点的所有参数都不随时间发生变化 平衡状态的本质就是系统内各点的所有参数都不随时间发生变化 3 气体吸热后熵一定增大 气体吸热后熵一定增大 4 气体吸热后热力学能一定升高 气体吸热后热力学能一定升高 5 气体压缩时消耗一定的功 气体压缩时消耗一定的功 6 熵减小的过程必定为放热过程 熵减小的过程必定为放热过程 7 使熵增大的过程必为不可逆过程 使熵增大的过程必为不可逆过程 8 不可逆绝热压缩的终态熵小于初态熵 不可逆绝热压缩的终态熵小于初态熵 9 工质经历不可逆循环有 工质经历不可逆循环有 0ds 10 水的三相点的状态参数不是唯一确定的 水的三相点的状态参数不是唯一确定的 二 单选题 每题二 单选题 每题 2 分 共分 共 10 分 将选择的结果