北京航空航天大学工程热力学2015-2016试卷(正式).doc

北京航空航天大学 20152016学年 第一学期期末工程热力学考 试 卷 班 级_学 号 _姓 名_成 绩 _2016年1月13日工程热力学期末考试卷注意事项： 1、闭卷考试，卷面总分100分，按要求答题。 2、单选题将最适合的选项写在题目答案横线内。 3、作图题、简答题、证明题、计算题将答案直接写在题后答题纸上。 题目：一、单选题( 分)二、作图题( 分)三、简答题( 分)四、证明题( 分)五、计算题( 分) 、单选题（40分，每小题2分）1. 在大气环境中，工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统的输出功 。A. 需要减去排斥大气做的功; B. 不需要减去排斥大气做的功; C. 等于零; D. 无法计算。 2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。3下面说法正确的是 。A 无约束的自由膨胀为一可逆过程； B混合过程是一不可逆过程； C 准静态过程就是可逆过程； D可逆过程是实际上不可实现过程。 4准平衡过程是指_ _的过程。A. 过程中弛豫时间很长； B. 过程中不平衡势差无限小； C. 过程中温差无限小； D. 过程中压差无限小。5绝对零度指的是： A0 ； B. 273.15 ； C. -273.15 ； D. 0 oF。6压力表测量的压力是 。A绝对压力； B标准大气压； C真空度； D相对压力。 7 适用于 。A.定压过程； B.准平衡过程； C.可逆过程； D. 理想气体的任意过程。8 某理想气体经历了一个热力学能不变的热力过程，则该过程中工质的焓变_ _ 。A大于零; B 等于零; C小于零; D 不确定。9.理想气体定温膨胀,则必然有 （下式中Q为过程热量，W为体积功）AQW； BQ=W； CQW； DQ与W无关。10.以下是四种物质的临界温度，在常温（25）下，哪种物质可能处于液态 。A3.23K ； B 567K ； C187.32K ； D 36.2K。11.某热机完成循环中从单一热源吸收150KJ热量，同时做功150KJ，则为 A. 违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律；B. 不违反热力学第一定律，违反热力学第二定律；C. 两个定律均违反；D. 两个定律均不违反。12对闭口系任意微元过程, 若系统的熵变小于零, 则_ _。A. 必为吸热过程； B. 必为放热过程； C. 该过程可逆； D. 该过程不可逆。13.热机按某一循环工作，从温度为T1=1000K的热源吸热1000KJ，向温度为T2=200K的冷源放热100KJ，则该热机 A. 不可逆热机； B. 可逆热机； C.不可能实现； D. 是可实现的。14如果热源温度不变，增大卡诺循环的输出功，则卡诺循环的热效率将_ _。A增大； B不变； C减小； D不定。15相同初终态参数条件下，不可逆过程的 。A 熵变一定大于可逆过程的熵变； B 热力学能差一定等于可逆过程的热力学能差；C 熵变一定小于可逆过程的熵变； D 热力学能差一定小于可逆过程的热力学能差。16采用蒸汽再热循环的主要目的在于 。A降低乏气干度，提高循环热效率； B提高热循环的最高温度，提高循环热效率；C提高乏气干度，提高循环热效率； D提高热循环的最高压力，提高循环热效率。17能直接确定湿空气是否饱和的物理量是 。A绝对湿度； B含湿量；C相对湿度； D空气温度。18以下说法正确的是 。A机械能可以全部转化为热能，而热能不能全部转化为机械能；B与大气温度相同的压缩空气可以膨胀做功没有违反热力学第二定律； C熵增大的过程必为不可逆过程； D可逆循环的热效率都相等。19水蒸汽饱和状态 。A 的压力与温度呈反比关系 B 的干度大于1 C 指大于临界温度的平衡状态 D 的压力与温度不同时是独立变量20. 下面说法正确的是： A. 定容过程即无膨胀功（或压缩功）的过程； B. 绝热过程即定熵过程；C. 多变过程中多变指数n就是绝热指数k； D. 多变过程即任意过程。 二、作图题（10分，每小题5分）1试将满足以下要求的多变过程表示在p-v图(压力-比体积图)和T-s图(温度-熵图)上（先在上面标出四种基本热力过程）：（1）工质膨胀、吸热且降温；（2）工质压缩、吸热且升温；（3）工质放热、降温且升压；（4）工质膨胀且升压。2在T-s图上定性表示理想气体由状态1绝热可逆压缩到状态2时容积功的大小。并说明为什么？三、简答题（10分，每小题5分，）1. 什么是不可逆过程？经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态？2.请叙述航空发动机采用的热力循环名称和循环由哪几个过程构成？并在T-s图上定性画出这个热力循环，并写出该热力循环的循环增压比和循环增温比的定义式。四、证明题(本题10分) 试用孤立系熵增原理证明热力学第二定律的克劳修斯说法。五、计算题（本题共30分，第一题12分，第二题18分）1.一活塞气缸装置中经历了两个过程，从状态1到状态2，气体吸热500kJ，活塞对外做功800kJ，从状态2到状态3是个定压过程，压力保持为400kPa，这个过程气体向外散热450kJ。已知1状态的热力学能U1=2000kJ，3状态的热力学能U3=3500kJ。(1)请在p-v图(压力-比体积图)中示意性画1-2和2-3这两个过程线（4分）；（2）试计算2-3过程中气体体积的变化？（8分）2.现设计一台热泵装置，在27120之间工作，热泵消耗的功由一台热机装置供给。已知热机在温度为1200K和300K的两个恒温热源之间工作，吸热量QH=1100KJ