工程热力学考试题 精编1116.pdf

一 填空题 每题 2 分 共 30 分 1 孤立系与外界既无 质量 交换 又无 能量 交换 2 常用温标有 热力学绝对温标开尔文 k 与摄氏温标摄氏度 绝对压力与表压力之间的关系 式为 p pe pb 3 实现可逆过程的条件是 势差为无穷小 无功的耗散效应 4 换热设备的能量方程 叶轮机械的能量方程为 hq hws 5 技术功 wt的定义是由三项能量组成 据此技术功 wt的定义式可表示为 wt c2 2 g z wi 6 气体常数 Rg不随气体的 状态 变化 但因气体的 性质不同 而变化 7 已知理想气体的气体常数 Rg和绝热指数 k 则可确定其定压比热 cp kR k 1 和定容比热 cv R k 1 8 在 T s图上 定容线和定压线是 指数 曲线 定容 线较陡 9 熵流为负值表示该过程为 放热过程 熵产为正值表示该过程为 不可逆过程 10 卡诺定理指出 两个热源间工作的一切不可逆热机的循环热效率均 1 1 2 T T 11 水蒸汽的定压发生过程中 其温度的变化情况为 预热阶段 升高 汽化阶段 不变 过热 阶段 升高 12 水蒸汽的比体积小于相应压力下的饱和水的比体积时为 未饱和水 状态 大于饱和蒸汽的比 体积时为 过热蒸汽 状态 13 喷管内随着流速的增加 压力 比容和焓的变化趋势分别为 压力和焓降低 比容增大 14 蒸汽动力循环采用再热的作用为 提高气轮机的排气干度 降低汽耗率 也可提高热效率 15 每 1 立方米湿空气中所含水蒸汽的质量称为湿空气的 绝对湿度 二 判断题 每题 2 分 共 20 分 1 平衡状态是指热力系与外界不发生功和热交换的条件下 其宏观性质不随时间变化的状态 2 关系式 q cv T w 适用于任何工质 任何过程 3 工质完成某一个过程 热力学能不变 则焓也不变 4 理想气体的内能 焓和熵都只是温度的单值函数 5 熵减小的过程 一定是放热过程 6 孤立系统的 只能减少 不能增大 7 温度为 300 的水蒸汽一定是过热蒸汽 8 喷管的截面积变化规律为 超音速时截面积沿流程逐渐增大 9 采用回热一定会提高蒸汽动力循环的热效率 10 湿空气就是水蒸汽与干空气的混合物 湿度就是湿空气中水蒸汽的含量份额 三 初态为 p1 1 0MP t1 500 的空气 在气缸中可逆定容放热到 P2 0 5MP 然后可逆绝热压缩 到 t3 500 求各过程的 u h s 及 w 和 q 各为多少 知定压比热 cP 1 004kJ kg K 气体 常数取 Rg 287 J kg K 15 分 解 1 2 定容过程 cv cp Rg 717kJ kg T2 T1p2 p1 386 575K t 113 425 4 分 q u 277 2kJ kg h 388kJ kg s 496 99J kg K w 06 分 2 3 定熵过程 w u 277 5kJ kg h 388kJ kg s 0 q 05 分 四 空气流经渐缩喷管作定熵流动 已知进口截面上空气参数为 p1 0 6MP t1 700 c1 312m s 出口截面积 A2 30cm2 试确定最大质量流量及达到最大质量流量时的背压为多少 15分 解 kgmpRTv smkRTcc KvTTT Pavppp PaTTpp KccTT cr kk crcr crcr kk p 62 0 10375 0 83 810287 78 5708102874 1 83 810528 0 15 973 10375 0 528 0 1071 0 1071 0 15 973478 1021106 0 478 102110004 1 2312 700273 2 36 222 22 4 14 0 1 12 66 02 6 14 14 1 6 1 1 0 1 0 322 11 0 qm 0 269kg s pb 0 375MPa 五 画出一级抽汽回热循环的设备系统图与T s 图 在两图上标出各对应点 在系统图标出各设备 名称 写出循环吸热量 q1 循环放热量 q2 汽轮机轴功 wTS 抽汽率 以及热效率 t的计算 式 15 分 知汽轮机进汽压力为 4MPa 进汽温度为 400 抽汽压力为 0 4MPa 汽轮机排汽压力为 0 005MPa 求各点的焓值 5 分 解 h1 3215kJ kg ha 2688kJ kg h2 2065kJ kg h3 137 77kJ kg h4 604 7kJ kg 3 分 a a a a a a a a TSTSTS TS tnettnettnet tnet hhhhhh hh hhhhhhhhhhhh hhhh hhhhhh hh qhhqhhqhhq