《工程热力学与传热学》练习题 2(1).doc

一、选择填空题（每小题2分，共20分）1lmol理想气体从pV 图上初态a 分别经历如图所示的（l）或（2）过程到达末态b。已知TaTb，则这两过程中气体吸收的热量Ql和Q2的关系是（ A ）。A BC D2理想气体等温压缩过程，其焓变化量（ C ）。A有时是负值 B总是负值 C为零 D总是正值3某负压工作的凝汽器，若有个与大气相连的阀门未关紧，真空遭到破坏，此时凝汽器的真空表读数（ B ）。A没有反应 B降低 C升高 D不变4设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则在一正向卡诺循环中，理想气体传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的（ B ）。An倍 B1/n Cn1倍 D(n + 1)/n 5以下可以确定湿蒸汽状态的是（ C ）。A压力与温度 B压力或温度C压力与比容 D温度或比容6对于无相变受迫对流换热，当自然对流的影响可忽略时，其准则方程为（ A ）A BC D7在三层平壁的稳态导热中，已测得t1、t2、t3和t4依次为600、500、200及100，则各层热阻在总热阻中所点的比例依次为（ D ）。A10%、 60%、25% B20%、 65%、10%C20%、 40%、30% D20%、 60%、20%8一个20cm16cm80cm的铁块（64W/m.K）突然置于平均表面传热系数为11.35W/m2.K的空气中进行自然对流换热，求其Bi数，并判断采用集中参数法来计算瞬时温度是否合适？（ D ）ABi3.7926 不合适 BBi0.0142 合适 CBi1.8963 不合适 DBi0.0071 合适219如图所示，表面1、2的面积分别为A1和A2，则角系数X2,1为（ C ）。A0 B1CA1/A2 DA2/A1二、判断题（每小题1分，10分）1.（ ）辐射力的大小与物体的表面性质和表面温度有关。2.（ ）理想气体Cp和Cv都是温度的函数，故(CpCv)值也随温度而变化。3.（ ）一般来说，物质固相导热系数物质液相导热系数物质气相导热系数。4.（ ）临界点时，饱和液体的焓等于干饱和蒸气的焓。5.（ ）不可逆循环的热机热效率小于可逆循环的热机热效率。6.（ ）湿空气用相对湿度反映其吸湿能力的大小。7.（ ）在无限长圆筒壁的稳态导热中，通过各同轴圆柱面的热流密度都相等。8.（ ）无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的热力学能之差。9.（ ）在对流换热中，表面传热系数随速度的增加而减小。10.（ ）根据熵增原理，熵减少的过程是不可能实现的。三、解释概念（每小题2分，共10分）1. 含湿量：单位质量干空气所携带的水蒸气的质量。2. 灰体：在辐射理论中，将光谱吸收率a与波长无关的物质称为灰体3. 焓：开口系中流入或流出系统工质所携带的取决于热力学状态的总能量。闭口系中相当于一个复合的状态参数。4. 传热过程：特指热流体通过固体壁面将热量传给冷流体的全过程。5. 孤立系统：与外界无任何能量与物质交换的热力系统。四、简答题（共30分）1在h-d图上表示饱和湿空气和未饱和湿空气两种湿空气的状态及对应的干球温度t、湿球温度tw及露点温度td，并写出三个温度之间大小关系？（6分）2在有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20，达到同样的保温效果，夏天只穿衬衫，而冬天穿毛衣，为什么？（6分）首先，冬天和夏天的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。因此尽管冬季室内温度比夏季略高，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热要比夏季高很多，根据人体对冷的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量大，因此要穿厚一些。3. 热力学第二定律是否可表述为“功可以完全转变为热，但热不能完全转变为功”?为什么？（6分）不可以，这里没有指出热力学第二定律的前提条件（在没有引起其他变化的条件下）4.如图所示，p-v图上OA，OB为理想气体多变过程，在表中填上这2个过程T，W，Q的“”、“”号；并在p-v图上画出过程OC。过程TWQOAOBOCOn=1n=kpABvv5什么叫对流换热?影响对流换热的因素有哪些？ （6分）对流换热：流体流过物体壁面时，由于两温度不同所发生的热量传递。影响因素：1.流动的起因；2流动的速度和形态；3.流体有无相变；4.流体换热面的几何形状和大小位置；5.流体的热物理性质。五、计算题（共30分）1. 如图所示三层材料组成的多层壁，在稳定传热过程中，试求：中间 材料的导热系数l2和层间的温度t2、t3？已知：介质温度t=700，换热系数=20W/m2，l1=5W/m，l3=15W/m。2. 有一平底不锈钢水壶，壶底直径D为20cm底厚=2mm，内装t12=20的冷水，置于电炉上。已知不锈钢的导系数=20W/(mk)，传热热流量Q为300w壶内壁对冷水的换热系数为200W/(mk)，壶内底部结有1mm厚的水垢，其导热系数=0.5W/(mk)问壶底外壁的温度为多少。3. 0.3标准立方米的氧气，在温度t1=45和压力p1=103.2kPa下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中，先在定压下对氧气加热，热力过程为1-2，然后在定容下冷却到初温45，过程为2-3，已知终态压力p3=58.8kPa。若氧气的气体常数R=259.8J/(kgK)，在这两个过程中氧气与外界净交换热量为多少？答案：26.68kj。3. 一热机产生25KW的功率，效率为0.3，求热机每小时吸收与放出热量之比。 4. 一制冷机在T1=1000K及T2=300K两热源间工作，如果从热源T2吸收热量60kJ，至少需向放出T1多少热量