同济大学《工程热力学》期末模拟试卷

1、.同济大学工程热力学期末模拟试卷第一部分选择题（共 15 分）一、单项选择题 （本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1 分，共 15分）1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一段，其流速、流量变化为。【】a.流速减小，流量不变b. 流速不变，流量增加c.流速不变，流量不变d.流速减小，流量增大2、某制冷机在热源t1= 300k ，及冷源 t2= 250k 之间工作，其制冷量为1000 kj，消耗功为 250 kj ，此制冷机是【】a.可逆的b. 不可逆的c.不可能的d.可逆或不可逆的3、系统的总储存能为【】a. ub. upvc

2、. umc2f / 2mgzd. upvmc2f / 2mgz4、熵变计算式scp in (t2 / t1 )rg in ( p2 / p1 ) 只适用于【】a.一切工质的可逆过程b. 一切工质的不可逆过程c.理想气体的可逆过程d.理想气体的一切过程;.5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个【】过程。【】a.可逆绝热压缩b. 不可逆绝热压缩c.边压缩边吸热d. 边压缩边放热6、混合气体的通用气体常数， 【】。【】a.与混合气体的成份有关b. 与混合气体的质量有关c.与混合气体所处状态有关d. 与混合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器

3、中装有电热丝， 通电后如取空气为系统， 则【】a.q 0，u0，w0b.q=0 ，u0，w 0c.q 0，u0，w=0d.q=0 ，u=0 ，w=08、未饱和空气具有下列关系【】a.t tw tdb.t tdtw .c.t = t d = t wd.t = t w td9、绝热节流过程是【】过程。【】a.定压b. 定温c.定熵d. 节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】a.提高循环热效率，提高热能利用率b.提高循环热效率，降低热能利用率c.降低循环热效率，提高热能利用率d.降低循环热效率，降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积

4、，则气球内的气球进行的是【】a.定压过程b. 多变过程;.c.定温过程d. 定容过程12、气体的容积比热是指【】a.容积保持不变的比热。b.物量单位为一立方米时气体的比热。c.物量单位为一摩尔容积气体的比热。d.物量单位为一标准立方米时气体的比热。13、抽气回热循环改善了朗肯循环，其根本原因在于【】a.每公斤水蒸汽的作功量增加了b.排气的热能得到了充分利用c.水蒸汽的平均吸热温度提高了d.水蒸汽的放热温度降低了14、孤立系统是指系统与外界【】a.没有物质交换b.没有热量交换c.没有任何能量交换d.没有任何能量传递与质交换15、热机从热源取热1000 kj ，对外作功 1000 kj ，其结果是

5、【】a.违反第一定律b. 违反第二定律c.违反第一及第二定律d. 不违反第一及第二定律第二部分非选择题（共85 分）二、判断题 (本大题共 10 小题，每题 1 分,共 10 分,答 a 表示说法正确 .答 b 表示说法不正确 ,本题只需指出正确与错误,不需要修改 )16、孤立系统的熵与能量都是守恒的。（）;.17、实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。（）18、容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。（）19、在 ts 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。（）20、再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度。（）21、任一热力循环的热效率都可用 = 1 q2/q 1 =

6、1 t2 /t1计之。（）22 、 孤立 系统达到平衡 时总 熵达极 大值 。（）23、一桶具有环境温度的河水与一杯沸水，前者的可用能大于后者。（）24、凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。（）25、卡诺循环的热效率仅取决于其热和冷源的温度，而与工质的性质无关。（）三、填空题 (本大题共 5 小题，每空 1 分,共 12 分。 )26、混合气体由 n2 和 co 2 组成，已知 n2 的质量成分为 0.72 ，则混合气体的平均气体常数 rg,eq =，平均摩尔质量 me eq=。(n2 的摩尔质量为 0.028kg/mol ，co 2 为 0.044 kg/mol)27 、 冬季取 暖，若

7、不 采取任何其他 措施， 室 内温度， 室内相对 湿度。（填增大，减少或不变）。28、湿蒸汽的干度定义为。已知湿蒸汽的干度为 0.2，其中干饱和蒸汽的质量为6 kg ，则饱和液体的质量为 kg。29、氧气的平均比定压热容 cp800 c1950 c0.933kj /(kg.k ) ，00 c0.914kj /(kg.k ) ， cp 00 c则 c1950 c， c1950 c。p800c0cv 8030、范德瓦尔方程式的表达式为：，其中常数 a是对的修正。常数 b 是对的修正。四、名词解释 (本大题共 4 小题，每题4 分,共 16 分。 )31、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽;.32、热

8、容的定义和单位33、湿空气的露点34、控制质量;.五、简答题 (本大题共 3 小题，每题4 分 ,共 12 分。 )35、定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？36、简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。37、准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别 ?有何联系 ?;.六、计算题 （本大题共 4 小题，共 35 分。 )38、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热（混合式）理想循环工作，如图所示，已知新蒸汽参数 p 1=4.0mpa ，t1=420 0c，汽轮机排汽压力 p2=0.007mpa ，抽汽压力 pa=0.4mpa ，忽略泵功。试求：（1）定性画出循环的 t-s 图；（

9、2）抽汽系数；（3）循环吸热量 q1，放热量 q2 及输出净功 net ；（4）循环热效率；（15 分）pthsp shhss(mpa)(0 c)(kj/kg)kj/(kg.k)(mpa)(kj/kg)(kj/kg)kj/(kg.k)kj/(kg.k)44203261.46.83990.4604.72737.61.77646.89430.42716.36.83990.007163.42572.60.55978.2767126354;.;.39、一闭口系从状态 1 沿 1-2-3 途径到状态 3，传递给外界的热量为 47.5kj ，而系统对外作功为 30kj ，如图所示。（1）若沿 1-4-3

10、途径变化时，系统对外作功 15kj ，求过程中系统与外界传递的热量。（2）若系统从状态 3 沿图示曲线途径到达状态 1，外界对系统作功 6kj ，求该过程中系统与外界传递的热量。（3）若 u2=175kj,u 3=87.5kj ，求过程 2-3 传递的热量及状态1 的热力学能。（7 分）p1243v40、m=2.26kg 理想气体的气体常数 rg =430j/(kg.k) ，比热比=1.35 。初温 t1 =477k ，经可逆定容过程后终温 t2 =591k 。求 q、 u、w、 s。（ 7 分）41 、空气可逆绝热流过一喷管，入口压力p1=0.7mpa ，温度t1=800 ，出口压力p2 =

11、0.15mpa ，此喷管是什么外型的喷管?入口空气流速忽略不计，比热容和比热比取定;.值，分别为 cp=1.004kj/(kg k) ，=1.4 ，rg=287j/(kg.k) 。求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。（7 分）;.第一部分选择题（共 15 分）一、单项选择题（每题只有一个正确答案， 答对一题得 1 分，共 15 分）1、c2、b3、c4、 c5、c6、d7、c8、a9、d10、a11、b12、d13、c14、d15、b第二部分非选择题（共 85 分）二、判断题 (本大题共 10 小题，每题 1 分,共 10分 ,答 a 表示说法正确 .答 b 表示说法不正确 ,本题只需指出正确

12、与错误 ,不需要修改 )16、b17、 a18、b19、a20、a21、b22、 a23、b24、b25、a三、填空题 (本大题共 5 小题，每空 1 分,共 11分。 )26、0.267kj/(kg.k)31.1 10 -3kg/mol27、增大减少28、饱和蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值2429、0.946kj/(kg.k)0.686kj/(kg.k)30、 ( part 对气体分子间的引力对气体分子体积2 )(vm b)vm四、名词解释 (本大题共 4 小题，每题4 分,共 16分。 )31、干度为 1 的湿蒸汽为干饱和蒸汽； （ 1 分）蒸汽和水的混合物称为湿饱和蒸汽； （1 分）温

13、度高于蒸汽压力下所对应的饱和温度的蒸汽，称为过热蒸汽。（2 分）32、物体温度升高 1k（或 1oc）所需热量称为热容，以 c 表示。（2分）单位有 j/(kg.k) 、 j/(mol.k) 和 j/(m 3.k) 。（2 分）33 、在保持湿空气中水蒸气分压力 pv 不变的条件下， 降低湿空气温度而使其达到饱和状态时所对应的温度，称为露点。 （4 分）;.34 、一个热力系统如果和外界只有能量交换而无物质交换，则该系统称为闭口系统。闭口系统内的质量保持恒定不变，闭口系统又叫做控制质量。（4 分）五、简答题 (本大题共 3 小题，每题4 分,共 12 分。 )35 、定压 n=0 ，定容 n=

14、 ，定温n=1 ，定熵 n= （4 分）36 、（1）提高初温，可提高热力循环效率和增大膨胀终点的干度，但受金属材料耐热性能的限制。（2 分）（2）在相同的初温和背压下， 提高初压也可使热效率增大。 会使乏汽干度降低，设备强度的问题。（1 分）（3）降低背压可以显著提高循环热效率。受环境温度的限制。（1 分）37 、它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平衡状态的状态组成的过程。（ 2 分）它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在， 可逆过程不会产生任何能量的损耗。（ 1 分）一个可逆过程一定是一个准平衡过程， 没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。（1 分）六、

15、计算题 （本大题共 4 小题，共 36 分。 )38 、（ 1）图略。（可参照教材 p329 图 10-14 ） （2 分）（2）抽汽系数h5h4604.7163.4（2 分）hah42716.30.173163.4（3） q1h1h63261.4604.7 2656.7 kj / kg （ 2 分）x2s2s2s1s20.814 （ 2 分）s2s2s2s2h2h2x2 (h2h2 )2124.0kj / kg （2 分）q2(1)(h2h3 )(10.173)(2124.0 163.4)1621.4 kj / kg （2 分）netq1q22656.71621.41035.3kj / kg

16、 （2 分）（4） tnet1035.339.0% （2 分）q12656.739 、对途径 1-2-3 ，由闭口系能量方程得u 123u 3 u 1q123w123( 47.5) 3077.5 kj （ 1 分）（1）对途径 1-4-3 ，由闭口系能量方程得q143u 143w143u 123w143 77.5 1562.5kj （系统对外放热）（2 分）（2）对途径 3-1 ，可得到;.q31u 31w3177.5(6)71.5kj （ 1 分）（3）对途径 2-3 ，有w233pdv 0 （1 分）2则q23u 23w2387.517587.5kj （1 分）u 1u 3u 12387.5(77.5)185kj （1 分）40 、 cv1rg4301229 j /(kg.k ) （1 分）11.351w0（1 分）umcv (t2t1 )2