工程热力学与传热学-试题类型.doc

精品文档 工程热力学与传热学试题参考类型一 填空与选择题（每题2分，共 68 分）1.在 的条件下（重力场除外），如果系统的宏观性质不随 变化，则该系统处于平衡状态。2. 在工程热力学中，热力学能是指不涉及化学能和原子能的 与 之和，即所谓的热能。3. 理想气体在p-v图上的4个过程如图所示，放热并升温的过程是 。4. 理想气体在T-s图上的4个过程如图所示，压力升高且体积膨胀的过程是 。5. 开口系统稳定流动的能量方程可写成 ，对节流孔板可简化为 。6. 状态公理指出，对于简单可压缩系统，只需 便可确定它的平衡状态。7. 理想气体的cp-cv= ，与温度 （有关或无关）。8. 某理想气体由状态1（p1,T1）变化到状态2（p2,T2），其比熵的变化Ds = 。9. 绝热刚性容器被一隔板分成A、B两部分，A中装有空气（理想气体），B为真空。将隔板抽出后，空气的温度、焓和熵的变化为：A. DT0；B. DT=0, Dh=0, Ds=0；C. DT0, Dh=0, Ds010. 干饱和蒸汽状态的工质，经过绝热增压，工质的状态为 。A.湿饱和蒸汽； B. 干饱和蒸汽；C. 过热蒸汽； D.条件不足，不能确定11.工作在10和27两个恒温热源间可逆制冷装置的制冷系数为 。12. 对于未饱和湿空气， 。（A）湿球温度； (B) 露点温度13. 对于由可逆过程1-b-2与不可逆过程2-a-1组成的不可逆循环1b2a1，（1）根据克劳修斯不等式 ，或写成(a)（2） (b)（3）将（b）式代入（a）式，得 ,即(4) 可得上述分析过程中，第 步不正确，不正确的原因是 。 14.郎肯循环是在实际蒸汽动力循环的基础上经简化处理得到的最简单、最基本的理想蒸汽动力循环。郎肯循环系统由 、 、 和 四种主要设备组成。15.热力学第零定律可表述为：如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于 ，则这两个物体彼此也必处于 。16.若将理想气体从同一初态出发，分别经历以下三种过程压缩到相同的终压力。则经过 终态的比体积最大。 A.可逆绝热过程；B.不可逆绝热过程；C.可逆等温过程。 17.工质被加热，以下状态参数中一定增大的是 。A.比热力学能； B.温度； C.比体积； D.比焓; E.比熵18. 傅里叶数Fo的表达式为Fo = ，其物理意义： 。19. 毕渥数Bi的表达式为Bi = ，其物理意义： 。20.根据傅里叶定律的数学表达式，热导率的值等于温度梯度为 （填数值及单位）时的热流密度值。国家标准GB4272-92中规定，将温度低于350时，热导率小于 的材料称为保温材料。A. 0.012W/(mK); B. 0.12W/(mK); C.1.2W/(mK); D. 12W/(mK)21. 普朗特Pr的表达式为Pr = ，其物理意义： 。22. 以流体平行外掠平板的强迫对流换热为例，根据边界层理论，可将流场划分为边界层区和主流区。流动边界层内存在较大的 ，是发生动量扩散（即粘性力作用）的主要区域。主流区的流体可近似为理想流体；热边界层内存在较大的 ，是发生热量扩散的主要区域。23.如果， 力与惯性力相比很小，可按纯强迫对流换热处理，特征数关联式的形式为 。24. 空气在内径为d，长为l的管内与等壁温管壁进行强迫对流换热。根据条件，已知管内为充分发展的层流换热（可忽略进口段的影响），空气的热导率为l，努塞尔数Nu=3.66。则空气在管内对流换热的平均表面传热系数h = ,对流换热量F= 。25.一根外径d=100mm的水管横置在高温烟道中，已知水管外壁面温度tw=80 ,烟气的温度tf=500 ,烟气的流速u=10m/s，单位长度水管的换热量Fl1.5104W/m。假设烟气的各物性参数分别为常数。若将烟气的速度降低为u=5m/s，同时水管的外径增加为d =200mm，并维持tw 、tf不变，这时单位长度的换热量Fl 。26.在强迫对流换热的影响因素中，小于1的修正为 。A. 短管时进口段修正系数cl ; B. 管道弯曲时考虑二次环流影响的修正系数cR ; C.横掠单管冲击角Y90时的修正系数eY。27.通常根据Re的大小判断流态，对于流体外掠平板的流动，判断层流边界层向湍流边界层过渡的临界雷诺数一般情况下取Rec = ;对于工业和日常生活中用的一般光滑管道，当Re 时，流态为层流。28. 定律给出了黑体的光谱辐射力与热力学温度、波长之间的关系。随着温度的升高，黑体光谱辐射力取得最大值的波长向 方向移动。A. 斯忒藩-玻尔兹曼定律；B. 普朗克定律；C.基尔霍夫定律；D. 长波；E. 短波29.温度为27黑体的辐射力Eb= （填数值及单位）。30. 如图所示半球内表面1与底面2，底面的半径为r。则半球内表面1与底面2间的角系数X1,2= ，半球内表面1对自身的角系数X1,1= 。31.两灰体表面构成封闭空间，其面积分别为A1、A2；表面黑度分别为e1、e2；表面1与表面2间的角系数为X1,2。则灰体表面1的表面辐射热阻为 （填表达式及单位），表面1与表面2之间的空间辐射热阻为 （填表达式及单位）。32.套管式换热器的热流体进出口温度分别为480和315，冷流体的入口和出口温度分别是50和260。则顺流布置时的对数平均温差为 。33. 有一台换热器，已知热流体qm1cp1=2400W/K ,进口温度t1=360、出口温度t1=300；冷流体qm2cp2=1200W/K ,t2=20。则（1）冷流体的出口温度t2= ；（2）换热器的换热量F= 。34. 体胀系数aV影响重力场中的流体因 差而产生的浮升力的大小，因此影响自然对流换热。定性温度为23的理想气体，其体胀系数aV= （填数值和单位） 。二（8分）空气进入活塞式压气机的状态为p1=0.1MPa、t1=27，经可逆绝热过程压缩到t2=217。空气的比热容按定值计算，cv=0.717kJ/(kgK)。求压缩过程终了时，（1）空气的压力p2；(2)比热力学能的变化量；（3）生产1kg压缩空气所需要的轴功。三（8分）两质量相同、比热容相同（为常数）的物体A、B，初温各为TA与TB。用它们作为高温和低温热源，使可逆机在其间工作，直至两物体温度相等为止。试求：（1）平衡时温度Tm;（2）可逆热机的总功量。四（8分）将一个初始温度为20、直径为100mm的钢球投入1000的加热炉中加热，表面传热系数h=50W/(m2K)。已知钢球的密度r=7790kg/m3,比定压热容为cp=470J/(kgK)，导热系数为l=43.2W/(mK)，试求：（1）钢球的时间常数；（2）钢球中心温度达到700所需要的时间。五（8分）一内径为0.15m的蒸汽管道，壁厚为8mm，管外包有厚度为200mm的保温层。已知管材的热导率l1=45W/(mK)，保温材料的热导率l2=0.1W/(mK)。管内蒸汽温度tf1=300，蒸汽与管壁间对流换热表面传热系数h1=