工程热力学考试题

1、工程热力学复习思考题一：判断题1. 没有容积变化的过程，就一定不能对外作功。（）2. 当压力超过临界压力，温度低于临界温度时，H2O处于液态。（）3. 容积比热就是容积保持不变时的比热。（）4. 公式piVl/Tl = p2V2/T2不适合于理想气体的不可逆过程。（）5. 提高蒸发温度，降低冷凝温度可提高制冷系数。（）6. 系统经历一可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。（）7. 采用热电循环的主要目的在于提高其热效率。（）8. 提高初压和降低终压，均可提高郎肯循环热效率。（）9. 饱和空气的干球温度。露点温度，湿球温度均相等。（）10. 准静态过程不一定是可逆过程。（）11.

2、 不论过程可逆与否，传热量均可用/ Tds表示。（）12. 使系统熵减小的过程可以实现。（）13绝热节流过程即是等焓过程。（）14在冷却塔中，能够将水温降低到大气温度以下。（）15采用热电循环后，其循环热效率提高。（）16对于未饱和空气，干球温度湿球温度露点温度。（）17闭口系统水蒸汽的定温过程，水蒸汽的吸热量等于膨胀功。（）18. 系统吸热温度必然升高。（）19可逆过程一定是准静态过程。（）20.气体的比热可以从-%变化到+x的任何值。（）21流动功的大小仅于工质的状态有关，而于过程无关。（）22 临界温度以上，工质始终处于气态。（）23.工质经不可逆循环后为ds=0.（）24.系统内质量保

3、持不变，则一定是闭口系统。（）25绝热前后的焓相等，因此温度一定相等。（）26由于绝热的原因，绝热压缩耗功较定温压缩少。（）27气体膨胀则压力一定降低，吸热则温度一定升高。（）28. 流动工质向绝热真空刚性容器充气，充气终了时容器內气体的温度大于充入气 体温度。（）29. 流动工质向绝热真空弹性容器充气，充气终了时容器內气体的温度大于充入气 体温度。（）30容积效率的大小仅与余隙容积有关。（）31.渐缩喷管中，当背压小于临界压力时，气流不能在管内达到充分膨胀。（）32 定压反应热效应总是大于定容反应热效应。（）33热能可以全部转变成机械能。（）34. 系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡

4、状态。35. 均匀则一定平衡。反之平衡也一定均匀。36. 只有当比热为定值时，理想气体才存在 Cp 一 5二R。37. 刚形容器内湿空气保持温度不变，若充入少量干空气，则容器内湿空气的含湿量 和相对湿度都减小。38、闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。39、闭口绝热系统的熵不可能减少。40、孤立系统的火J只能减小，不能增加。41、理想气体可逆定温过程，工质的膨胀功等于技术功。二：选择题1. Pvk=常数（k=Cp/Cv ）适用于：A）一切绝热过程。B）理想气体绝热过程。C）任何气体可逆绝热过程D ）理想气体可逆绝热过程A）理想气体可逆过程。B）理想气体任何过程。2.

5、 工质的爛增加，意味着工质的：A）Q<0oB） Q>0C） Q=0oD） Q 不确定。3. Q=/H+m/C2/2+mg/z+ws适用于：A）开口系统任何过程。B）稳定流动过程。C）可逆稳定流动过程。C）理想气体稳定流动过程。4. 湿空气处在一定温度及压力下，湿空气的密度越大，贝A）含湿量越大。B）含湿量越小。C）含湿量多少不一定。5. Q二/U+/PdV 适用于：A）闭口系统任何过程。B）闭口系统理想气体可逆过程。C）闭口系统任何工质可逆过程。6. 混合气体中容积较大的组分，其摩尔成分：A）较大。B）较小。C）不确定。7. 已知空气V=900升，压力表读数为3bar,温度为70

6、C则其质量为:X105 X 0.9）/（8314X40） （kg）,式中错误有：A） 一处。B）两处。C）三处。 /s=GjnT2/Ti+RIn（V2/V1）适用于:A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。C）任何工质任何过程。9. A u=Cvm AT ,A h=cPmA TiS用于:A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。A） 一切工质的定压过程）一切工质的定容过程。A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。C）理想气体任何过程。t t=1-T2Tr

7、i适用于:A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。C）理想气体可逆热机循环。10. 系统的总储存能为：A ） U . B ） U+PV. C ） U+ md/2+mg乙2D）U+PV+mc /2+mg乙11. 一流体流，在一稳流装置内经历一不可逆过程，加给装置的功是5KJ,从装置带走的热量是10KJ,该流体的爛变：A）为正。B）为负。C）可正可负12. Q二/U+W 适用于：A）闭口系统任何工质任何过程。B）闭口系统理想气体任何过程。B）闭口系统任何工质可逆过程。14一热机按某种循环工作，自温度Ti=2000K的热源吸热1000KJ,向温度为T2=300K 的冷源放热100KJ,则该热机为

8、：A）可逆。B）不可逆。C）不可能。m=Pv/RT=(315. 理想气体经历一不可逆绝热过程，该过程中工质的技术功为：A）wt=- / vdp B） wt=ui-U2 .C）wt=hi-h2.16. 湿空气压力一定时，其水蒸汽的分压力取决于：A）含湿量。B）相对湿度。 C）干球温度。17. 判断后，选出正确答案。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。18. t t=1-q2/q 1 适用于：A）理想气体卡诺循环。B ）任何工质热机循环。D）理想气体可逆热机循环。19. 采用热电循环的主要目的是：A）提高热效率。 B ）降低单位功率燃料的消耗量

9、。C）提高热能利用系数。(1)20. 滞止压力为4bar的亚音速气流，流入1bar的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用：A）渐缩喷管。B）渐扩喷管。C）缩放型喷管。21. 有一渐缩型喷管和缩放型喷管。如渐缩型喷管出口截面积与缩放型喷管的喉部截 面积相等，进口滞止参数也相等，出口背压 Pb<Pc,则这两个喷管出口处：A ）流速相等，流量不相等。B）流速，流量都相等。C）流量相等，流速不相等。焓为h1的未饱和水.焓为h2的饱和水.焓为h2，t1的湿蒸汽.压力为P1的饱和蒸汽.汽液性质相同的状态点.（5 分）4.在给出的湿空气h-d图上，标示出下列热力过程（1）A1:加热过程.A2 :干燥

10、冷却过程.A3 :绝热加湿过程.A4:等温加湿过程.二：填充题1 .可逆过程膨胀功的计算式-=，并将其表示在pv图上<P，可逆过程技术功的计算式(6 分)2.氧气的平均定压比热80cp °= 0.914 kj / kg .k, cp1950二 0.933 kj / kg .k,则:1955 80195cv 80(4 d5.在给出的TS图及In P-h图上示意性地画出一般蒸气压缩式制冷循环， 出制冷系数（& 1）,制冷剂流量（m ,压缩机功率（N）的表示式。（制冷量为T 車lnp并写Q）。（4 分）3.在给出的水蒸汽h-s图上，标示下列水蒸汽状态点。 Sh£ 1

11、=m=N=（12分）6 .在湿空气的焓湿图上表示出 A点所对应的露点温度（tdew）湿球温度（tw）湿量（d）,并将AB的绝热加湿过程示意性地表示出来。 S= u=; h=;w=J(共10分）10如下图所示，2 3为定容过程，1 3为定压过程，12为绝热过程（共5分）7 在水蒸汽的TS图，P V图及 h-S图上表示出朗肯蒸汽动力循环（不忽略泵功），并写出其热效率表示式。（共9分）;逆卡诺循环的制冷系供热系数£ 2 c =8. 写出卡诺循环的热效率nc =数 £ 1c=；（共6分）过程Q kj U kjW KJ1-20470.72-3547.3164.23-404-1-209

12、.609.理想气体试求：（1）在TS图上表示相应热力过程。（2）判断下列各量的大小：/ Ul-2/ U2-3；/ hl-3 / h2-3；/ Sl-3/ S2-3 ；q1-3q2-3 ;w 1-3 w 2-3 .11. 定质量理想气体经历由四个可逆过程组成的循环， 1-2为可逆绝 热过程；2-3为多变过程；3-4为可逆绝热过程；4-1为定容过程。试 求：（1）填充表内所缺数据。（2）将该循环表示在p-v图及T-s图上。（3）判断是热机还是制冷机，并求出n t或£ 1。（共 10 分）经历一不可逆绝热过程，由初态 1变化至终态2则有:12下图所示为一蒸气压缩式制冷循环，试求：(1)将其

13、表示在lgp-h图上(2)指出进行各热力过程相应设备的名称。(3)写出制冷量，耗功量和制冷系数(共6分)15. 稳定流动能量方程为：；若用于气轮机可简化为：；若用于压气机可简化为:;若用于换热器可简化为：3. 如下图所示。p-v图上0A，0B为理想气体多变过程，在给出的下表中填写上这2个过程中厶T，W，Q的“ +”，“ - ”号；并在p-v图上表示出OC过程5.稳定流动能量方程可写成热节流的简化形式为13绝热容器中间用隔板分开，两侧分别有1kg N2和02，其pi, Ti相同，若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有 T2T1, S2弘(5 分)O2N214 如图所示，已知工质从状态 A沿路径A-

14、C-B变化到状态B时，吸热84kj，对 夕卜作功32kj。问(1) 系统从A经D到B，若对外作功10kj，则吸收热量Qadb=。(2) 系统从B经任意过程返回A，若外界对系统作功20kj，则Qba=，其方向为。(3) 设 Ua=0， UD=42kj，贝U Qad=， Qdb=。过程 TWQOA0B0C-+-V，它应用于绝，应用于换热器时可简化为：(5分)6. 某工厂锅炉压力表的读数为1.25Mpa，水泵吸入口真空表的读数为90kpa。若大 气压力B=101.325kpa,试求锅炉及水泵入口处的绝对压力 (kpa).四：计算题t2 2i,X 11.某一刚性绝热容器中有一隔板将容器分为容积相等的两

15、部分，每一部分的容积均为0.1m3 4.如容器一边是温度为4 0T，压力为4 bar的空气，另一边是温度为 17°C，压力为3 bar的空气。当抽掉隔板后，两部分空气均匀混合达到平衡， 求混合后空气的温度，压力及混合过程中空气熵的变化。(13 分)3,t1 t3,m35.如图所示。空调回水送入蒸发器进行减压蒸发，产生的湿蒸汽由容器上部引出, 未蒸发的水由下部引出。进口参数如图中所示，试求：(1) 空调回水流量 m=? Kg/min. (2)蒸汽流量m=? Kg/min2下图所示为一测量液体比热(c)的装置。该装置为一绝热刚性容器，测出 输入轴功W s和液体温升即可求得比热c。为了估算

16、该装置的测量误差，用10mol苯 做实验。已知苯的摩尔比热Mc=133.1j/mol. K，测得W=6256j的温升/ T=4K试计算该装置的测 量误差，并定性分析产生误差的原因。t CP kpah Kj/kgh Kj/kg71.00229.422513.62151.7162.972528.266下图所示为用于生产冷空气的设计方案，热 /冷源及空气参数如图中所示。试 求生产1 kg冷空气至少要加给装置多少热量 Qhmaxo空气定压比热：cp=1.01kj/ kgC(共 8 分)7. 两质量相等，比热相同，温度不同的物体A和BoA物体的温度为12 0 0K，B物体的温度为6 0 0 K。利用A，

17、B物体做为热源和冷源，使可逆热机在 其间工作，直至A，B两物体温度相等时为止。试求：(1) 平衡时的温度T m及两物体总熵的变化。(2) 若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总熵变化的表示式。(共10分)有一压气机将压力为1bar,温度为27C的10kg空气压缩到压力为6bar，试按多变指数n=1.2的多变过程求出下列各值(1)所需理论压缩功汽。若冷藏室内温度为-10C,环境温度为27C ,试求(1)每千克氨在蒸发器中的吸热量；(2) 冷藏室内不等温传热引起的能量损失。(2)压缩过程中交换的热量(3)将上述功和热量表示在p-V图及T-S图上V. S共15分)8. 有两个比

18、热为常数的同样物体，初始温度均为 Ti,若有一台制冷机在这两个物体之间工作，直到其中一个物体的温度降为 T2,若这两个物体的压力不变，也未发 生相变，试证所需功的极小值为：Wn=mc(Ti2/Ti+T2-2Ti)(共 10 分)10在下图所示的绝热容器 A , B中，装有相同的理想气体。已知：Ta , Pa , Va 和Tb , Pb, Vb,比热容Cv可看作常量，比热力学能与温度的关系为 u=CvT。 若管路，阀门均绝热，求打开阀门后，A , B容器中气体的终温与终压。11一水冷式的油冷却器，已知油进入冷却器的温度为 88C，流量为43 kg /min , 流出冷却器的温度为38E ;冷却水

19、进入和离开冷却器的温度各为 15C和265C, 此冷却器在绝热的同时，可忽略动能的变化。油和水两者的焓可用厶 h=cAt计算， c=4.19kj/kgC c=1.89kj/kgC，求冷却水的质量流量。12. 开水房烧开水，用p=95kpa, X1=0.9的蒸汽与t2=20C ,p=95kpa的水混合。试 问欲得2X 103kg开水，需要多少蒸汽和水？13. 一制冷装置，进入蒸发器内的氨为-15C的湿蒸汽，其干度X1=0.15,出口为干饱和蒸14. 有一冷却塔如图所示，进水流量 mw1=216t/h,进口水温为t1=38C，被冷却至 t2=21 C ;进入冷却塔的空气温度为 t3=20C，相对湿

20、度© 3=50%，并在t4=30C" 4=100%时排出冷却塔。设大气压力为，试求：(1) 列出冷却过程的质量和能量守恒方程；(2) 求每小时需供给的干空气量；(3) 求每小时水的蒸发量。15为了检查船舶制冷装置是否漏气，在充入制冷剂前，先进行压力实验，即将氮气 充入该装置中，然后关闭所有通大气的阀门，使装置相当于一个密封的容器。充气结 束时，装置内氮气的表压力为1Mpa,温度为27CO 24h后，环境温度下降为17C (装 置中氮气温度也下降为17C),氮气的表压力为934.5Kpa。设大气压力为0.1Mpa,试 问该装置是否漏气？16. 湿空气的温度为30C，压力为0.

21、9807X 105，相对湿度为70%，试求：(1) 含湿量；(2) 水蒸气分压力：(3) 湿空气焓值；(4) 如果将其冷却到10C，在这个过程中会析出多少水分？放出多少热量？17. 将温度t20C, S =60%的湿空气200kg,加热到温度t 25C，然后送入干燥器，空气在干燥器中在于外界绝热的情况下吸收物料中的水分，离开干燥器时相对湿 度增至 S=90% 。B=0.1013Mpa。试求：(1) 湿空气在加热器中的吸热量；(2) 湿空气在干燥器中吸收的水分。用电炉加热2kg空气，使其温度从20C定压升高到90C，试求电炉提供的能量 和加热过程引起的作功能力的损失(不可逆损失或有效能损失)，并

22、分别表示在TS图上。空气的定压比热Cp=1.004kj/kg.k ,环境大气温度to=15°C,设电炉保持1100K的 温度。(10分)19某热泵机组用 R22 作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的干饱和蒸气,出口为2.2Mpa,105C的过热蒸气，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10C。当夏季室外温 度为35C时给房间制冷，当冬季室外温度为0C时供暖，均要求室温能维持20C。若 室内外温差每1C时，通过墙壁等的传热量为1100kj/h。求：( 1 )将该循环示意图表示在 lnp-h 图上；(2) 求制冷系数；(3) 室外温度为35C时，制冷所需的制冷剂流量；( 4)供暖系数 ;(5

23、) 室外温度为0C时，供暖所需制冷剂流量。已知 R22 的物性参数如下：t=-10 时：饱和液 h=188.7kj/kg，饱和气 h =398.7kj/kg ；p=2.2Mpa 时：饱和液 h=270.5kj/kg，饱和气 h=414.1kj/kg ;p=2.2Mpa,t=105C 时：h=485.7kj/kg20某换热器用蒸汽加热流体。已知蒸汽进入换热器时hi=2870kj/kg，流出换热器时干度 x=0.85,h =504.78kj/kg, h =2706.6kj/kg，求：(1) 若加热量为3600000kj/h，求所需供蒸汽量；(2) 若被加热流体为水，却水吸热后温度升高15C，求被加

24、热水流量；(3) 若环境温度为15C，求该过程引起的熵增和作功能力损失。工程热力学试题(一)一：判断题（共40分）1 . P1V1/T1=P2V2/T2也适合于理想气体不可逆过程。（2. 提高初压和降低终压，均可提高郎肯循环热效率。（3. 饱和空气的干球温度，露点温度，湿球温度都相等。（4. 在冷却塔中，理论上能够将水温降低到大气温度以下。（5. 工质经不可逆循环后，其爛变为零。（6. 等爛过程一定是可逆绝热过程。（7. 闭口系统水蒸汽的定温过程，水蒸汽的吸热量等于膨胀功。（8. 气体的比热可以是从变化到+OO的任何值。（9. 气体膨胀则压力一定降低，吸热则温度一定升高。（10. 容积效率只于

25、余隙容积有关。（二：选择题（共40分）（任选40题）1. Pvk=常数（k二cp/cv）适用于：A） 一切绝热过程。B）理想气体绝热过程。C）任何气体可逆绝热过程D）理想气体可逆绝热过程2. Q=/H+m/C/2+mg/z+ws适用于：A）开口系统任何过程。B）稳定流动过程。C）可逆稳定流动过程。D）理想气体稳定流动过程。3.湿空气处在一定温度及压力下，湿空气的密度越大，贝A）含湿量越大。B）含湿量越小。C）含湿量多少不一定。4. q=CvmAT+/ pdv 适合于：A）闭口系统任何过程。B）闭口系统理想气体可逆过程。C）闭口系统任何工质可逆过程。/s=cvlnT2/Ti+RIn（V2/V1）

26、适用于：A）理想气体可逆过程。B）理想气体任何过程C）任何工质任何过程。5. A h=CpmAT对于理想气体适用于;对于实际气体适用于。A）定压过程。B ）定容过程。C）任何过程。6. t t=1-T2/Ti适用于：A）理想气体卡诺循环。B ）任何工质卡诺循环。C）理想气体可逆热机循环。7. 一流体流，在一稳流装置内经历一不可逆过程，加给装置的功是10KJ,向装置放热15KJ,该流体的爛变：A）为正。B）为负。C）可正可负8. 经不等温传热后：A）热量的可用能和废热均减少。B）热量的可用能减小，废热增大。C）热量的可用能不变，废热增大。9. 判断后，选出正确答案。A）无约束的自由膨胀为一可逆过

27、程。B）混合过程为一不可逆过程。C）绝热过程 一定是等爛过程。10. 滞止压力为4 bar的亚音速气流，流入1bar的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用：A）渐缩喷管。B）渐扩喷管。C）缩放型喷管。三：填充题（共48分）1. 写出卡诺循环的热效率T C=；逆卡诺循环的制冷系数£ 1C二；供热系数£ 2 0=（6分）2. 理想气体经历一不可逆绝热过程，由初态 1变化至终态2则有：（利用状态参数p, Vo T表示） S= u=5在给出的湿空气h-d图上，标示出下列热力过程 h=; w=;.（共8分）.3.在给出的T-S图及IgP-h图上示意性地画出一般蒸气压缩式制冷循环，并

28、写出制冷系数（£1）,制冷剂流量（m ,压缩机功率（N），冷凝器放热量 （Q ）的表示式。（制冷量为Q）。TPS h>（14分）£ 1=m=N=Qi =4在水蒸汽的T-S图，P V图及 h-S图上表示出朗肯蒸汽动力循环 （不忽略泵功），并写出其热效率表示式。T J 'Ph*儿Svs（共8分）A1:加热过程.A2 :干燥冷却过程.A3 :绝热加湿过程.A4:等温加湿过程.（5）干燥冷却过程中湿空气的放热量（Q）和除湿量（D）的表示式（6分）Q=D=5.写出理想气体可逆多变过程理论压缩功的计算式:w=并将其表示在pv图上p（6 分）四、计算题（共32 分）1 某一

29、刚性绝热容器中有一隔板将容器分为容积相等的两部分，每一部分的容积均 为0.1m3.如容器一边是温度为4 0T,压力为4 bar的空气，另一边是温度为17C, 压力为3 bar的空气。当抽掉隔板后，两部分空气均匀混合达到平衡，求混合后空气 的温度，压力。(12分)2. 某换热器用蒸汽加热流体。已知蒸汽进入换热器时hi=2870kj/kg，si=7.8348,流出换热器时干度 x=0.85,h=504.78kj/kg, h'=2706.6kj/kg, s=1.5301,s =7.1286.求：(1) 若加热量为3600000kj/h，求所需供蒸汽量；(2) 若被加热流体为水，却水吸热后温度

30、升高15°C，求被加热水流量；(3) 若环境温度为15C，求该过程引起的熵增和作功能力损失。(12分)3. 下图所示为用于生产冷空气的设计方案， 热/冷源及空气参数如图中所示。试求生产1 kg冷空气至少要加给装置多少热量Qhmaxo空气定压比热：Cp=1.01kj/ kgC（共 8 分）T1=550K水:20C，1bar,Q1E 水:5C，水冷系统1barQ2T2=300K工程热力学试题(二):判断（每题1分，共10分）1. 系统吸热温度必然升高。2. 理想气体比热可以是负值。3. 由于有冷热流体流进流出，所以开口系统不可能是绝热系统4. 饱和空气的干球温度，露点温度，湿球温度都相等

31、。5. 采用热电循环后，其循环热效率提高。6. 工质经任何一种循环，其爛变为零。7. 通用气体常数Ro与气体的性质和状态均无关。8. 热能可以全部转变为机械能。9. 随着冷凝温度的提高和蒸发温度的降低蒸气压缩式制冷循环 的制冷系数降低。10. 由于绝热的原因，绝热压缩耗功较定温压缩少二：选择题（每题1分，共10分）1. 一热机按某种循环工作，自温度 Ti=2000K的热源吸热1000KJ,向温度为T2=300K的冷源放热100KJ,则该热机为：A）可逆B）不可逆C）不可能Q=/H+m/C2/2+mg/z+ws适用于：A）开口系统任何过程。C）可逆稳定流动过程。3. Q=CvmT+/PdV适用于

32、：A）闭口系统任何过程。C）闭口系统任何工质可逆过程4. T t =1-T2/Ti 适用于：A）理想气体卡诺循环。B）稳定流动过程。D）理想气体稳定流动过程B）闭口系统理想气体可逆过程。B ）任何工质卡诺循环。C）理想气体可逆热机循环。5. 已知空气 V=600升，压力表读数为 5bar,温度为70 C则其质量为：m=Pv/RT=(5XlO5 X0.6)/(8314X343o 15) (kg),式中错误有：A) 一处。B)两处。C)三处。6. 经不等温传热后：A) 热量的可用能和废热均减少。B)热量的可用能减小，废热增大。C)热量的可用能不变，废热增大。7. 湿空气处在一定温度及压力下，湿空气

33、的密度越小，贝A)含湿量越大。B)含湿量越小。C)含湿量多少不一定。8. 理想气体经历一不可逆绝热过程，该过程中工质的技术功为：A) wt=- / vdpB) wt=ui-U2 .C)wt=hi-h2.9. 工质的爛增加，意味着工质的：A) Q<0oB = Q>0C) Q=0oD) Q 不确定。10. 等量空气从相同的初态出发分别经过不可逆绝热过程A和任意可逆过程B到达相同的终态，若空气的热力学能变化分别用 Ua和AUb表示，贝UA) A Ua < A Ub B A Ua > A Ub C = A Ua = A Ub D = A Ua= A Ub=0三：填充题(共38分

34、)1. 稳定流动能量方程可写成 ：应用于绝热节流的简化形式为：应用于换热器时可简化为：用于喷管的简化形式为：（6分）过程Q kj U kjW KJ1-20470.72-3547.3164.23-404-1-209.60t（ ；1）二2.在给出的水蒸汽h-s图上，标示下列水蒸汽状态点。h（1）焓为h1的未饱和水.4. 在湿空气的焓湿图上表示出 A点所对应的露点温度（tdew）湿球温度（tw）,含 湿量（d）,并将A-B的绝热加湿过程示意性地表示出来。4定质量理想气体经历由四个可逆过程组成的循环，1-2为可逆绝热过程；2-3为多变过程；3-4为可逆绝热过程；4-1为定容过程。试求：（1）填充表内所

35、缺数据。（2）将该循环表示在p-v图及T-s图上。（3）判断是热机还是制冷机，并求出n t或£1。（共 12 分）P属于：焓为h2的饱和水.焓为h2, t1的湿蒸汽.S （4） 压力为3的饱和蒸汽.（5）汽液性质相同的状态点.（5分）2. 在下图所示的绝热容器 A , B中，装有相同的理想气体。已知：Ta, Pa, Va和Tb, Pb , Vb，比热容Cv可看作常量，比热力学能与温度的关系为 u=CvT。若管路，阀门 均绝热，写出打开阀门后，A , B容器中气体的终温与终压的表示式。（10分）(共5分)四、计算题(共42分)1. 有一压气机将压力为1bar,温度为27C的10kg空气

36、压缩到压力为6bar，试按多 变指数n=1.2的多变过程求出下列各值。(4) 所需理论压缩功。(5) 压缩过程中交换的热量(6) 将上述功和热量表示在op-V图及T-S图上APT(5)室外温度为0C时，供暖所需制冷剂流量。已知R22的物性参数如下：t=-10时：饱和液h=188.7kj/kg，饱和气h=398.7kj/kg ;p=2.2Mpa 时：饱和液 h'=270.5kj/kg，饱和气 h'=414.1kj/kg;p=2.2Mpa t=105°C 时：h=485.7kj/kg(15 分)3利用热水取暖，进入取暖器的热水温度为95C，流出时温度为70C，若室内温度维

37、持20C，为维持室内温度恒定需供热 36000kJ/h求(1)热水流量(kg/s); (2)以水 为系统，求过程的熵流、熵产及作功能力损失；(3)若采用电加热器，加热器的功率 多少？作功能力损失多少？已知，水的焓值近似为：h = 4.187 kj / kg环境大气温度为0 C 0假定空气作理想气体，比热容取定值，气体常数=287J/(kgK)、共12分)19某热泵机组用 R22作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的干饱和蒸气，出口为 2.2Mpa,105C的过热蒸气，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10C。当夏季室外温 度为35C时给房间制冷，当冬季室外温度为0C时供暖，均要求室温能维持20Co

38、若 室内外温差每1C时，通过墙壁等的传热量为1100kj/h。求：(1) 将该循环示意图表示在Inp-h图上；(2) 求制冷系数；(3) 室外温度为35C时，制冷所需的制冷剂流量；3.某位发明家研制了一种可兼作制冷和热泵用的机器，声称若环境温度> =283K，(4)供暖系数;压力Pb=0.1013MPa,该装置耗电功率 7.5kW，每小时可将100kg0C的水制成0C的Cp=1005J/(kg K) o (15 分)冰，同时使散热率为5X“kJ/h的房间保持恒温t=25C,请评价其发明的可能性。(设水0C时凝固热335kJ/kg。) (20分)2. 容积V=0.5m3的空气初压=0.3M

39、Pa,初温 =150 C ,经膨胀过程到终态 =0.08MPa=20C，求过程中热力学能，焓及熵的变化量。空气作为理想气体，其比热容可取定值,气体常数 &=287J/(kgK); C=1005 J/(kgK)( 10 分)1. 人体热量的消耗率通常为356kJ/h,在作激烈运动时则达628kJ/h。在热天皮肤经由 汗的蒸发来散热，若汗的蒸发在定压且与皮肤相同温度 (27C)下进行，问运动时多余热 量需每小时蒸发多少汗才能排出？ (10分)已知：t=26°C：h'=108.95 kJ/kg、h"=2548.6 kJ/kg ;t=28°C： h'

40、;=117.31 kJ/kg、h"=2552.3 kJ/kg3. 刚性容器内有2kg,35C ,2MPa的氮气，向容器内注入适量的氧气，使容器内压力达3MPa,若过程中温度维持不变，求加入氧气的质量。氧气比热容取定值，气体常数 =260J/(kg K)、'. =917J/(kg K);氮气比热容取定值,气体常数.=297J/(kg K);的冷源放热800kJ。(1)问此循环能否实现？ ( 2)若把此热机当制冷机用，从冷源吸 热800kJ,能否可能向热源放热2000kJ?欲使之从冷源吸热800KJ，至少需耗多少功？5. 活塞压缩机每分钟转速 360转，从环境吸进21C的空气14

41、将之压缩到0.52 MPa输出)设压缩过程为可逆多变过程，多变指数为1.3,压缩机容积效率 n=0.95)求:(1)所需输入压缩机的功率；(2)余隙容积比及活塞排量。空气作理想气体，比热容 取定值；空气气体常数 =287J/(kg K)、. =1005J/(kg K)、环境大气压 pb=0.1013MPa) (15 分)6. 用一台水泵将井水从6m深的井里泵到比地面高30m的水塔中，水流量为25m3/h) 水泵消耗功率为12kW)冬天井水的温度为3.5C)为防止结冰，要求进入水塔的水温 不低于4C)整个系统及管道均包有一定厚度的保温材料，问是否有必要在管道中设 置加热器？如有必要的话，需加入多

42、少热量？设管道中水进出口的动能差可忽略不计；水的比热取定值cp=4.187 kJ/(kgK),水的焓差讣-；水的密度取1000kg/m3)(10 分)=1038J/(kg K)(10 分)4. 利用热水取暖，进入取暖器的热水温度为90C，流出时温度为50C，若室内温度维持20C，为维持室内温度恒定需供热 36000kJ/h求(1)热水流量(kg/s); (2)以 水为系统，求过程的熵流、熵产及作功能力损失；(3)若采用电加热器，加热器的功 率多少？作功能力损失多少？已知，水的焓值近似为；环境大气温度为0C)假定空气作理想气体，比热容取定值，气体常数-=287J/(kgK)、工程热力学试题(二)

43、=1005J/(kg K)(15 分)3. p1V1/T1=p2V2/T2也适合于理想气体不可逆过程。:判断(每题1分,共8 分)5欲设计一热机，使之能从温度为 973K的高温热源吸热2000kJ,并向温度为303K4采用热电循环的主要目的在于提高其热效率。（）3 饱和空气的干球温度，露点温度，湿球温度都相等。（）4 准静态过程一定是可逆过程 。（）5. 工质经任何一种循环，其熵变为零。（）6. 通用气体常数Ro与气体的性质和状态均无关。（）7. 不可逆循环过程工质的熵变大于零。（）8. 随着冷凝温度的提高和蒸发温度的降低蒸气压缩式制冷循环的制冷系数降低。（）6. 经不等温传热后：B）热量的可

44、用能和废热均减少。B）热量的可用能减小，废热增大。C）热量的可用能不变，废热增大。7. 湿空气处在一定温度及压力下，湿空气的密度越小，贝A）含湿量越大。B）含湿量越小。C）含湿量多少不一定。三：填充题（共40分）在给出的T-S图及IgP-h图上示意性地画出一般蒸气压缩式制冷循（制冷量为Q）环，并写出制冷系数（），制冷剂流量（m ,压缩机功率（N）的表示式。二：选择题（每题2分，共14 分）1. 一热机按某种循环工作，自温度 Ti=2000K的热源吸热1000KJ，向温度 为T2=300K的冷源放热100KJ，则该热机为：A）可逆B）不可逆C）不可能2. Q=/H+m /C2/2+mg/z+ws

45、适用于：A）开口系统任何过程。B ）稳定流动过程。C）可逆稳定流动过程。D）理想气体稳定流动过程。3. Q=Cvm/T+ / PdV适用于：A）闭口系统任何过程。B）闭口系统理想气体可逆过程。C）闭口系统任何工质可逆过程。3. n t =1-T2/T 1 适用于：A）理想气体卡诺循环。B ）任何工质卡诺循环。T tP> S h(12£ 1 =m=N=C）理想气体可逆热机循环。4. 已知空气 V=600升，压力表读数为5bar，温度为70 C则其质量为:m=Pv/RT=（5X 105 x 0.6）/（8314X 343。15） （kg），式中错误有：2. 下图所示为朗肯循环简图，

46、试写以锅炉房，汽轮机，冷凝器和水泵为热 力系统的循环工质的能量方程及其郎肯循环的热效率的表示式，并将循环过程表示在给出的TS图上A） 一处B）两处。C）三处冷凝器:;汽轮机:;水泵：过程Q kj U kjW KJ1-20470.72-3547.3164.23-404-1-209.60(共 10)3. 在给出的湿空气h-d图上，标示出下列热力过程。并写出干燥冷却过程 中湿空气的放热量（Q）和去湿量（W的表示式。hA 1:加热过程.A-2:干燥冷却过程.(3)A-3:绝热加湿过程.(4)A-4:等温加湿过程.d(8Q=W=4闭口系统理想气体经历由四个可逆过程组成的循环，1-2为可逆绝热过程；2-3

47、为多变过程；3-4为可逆绝热过程；4-1为定容过程。试求：（1）填充表内所缺数据。热机还是制冷机?t =（2）将该循环表示在p-v图及T-s图上。（3）判断是热机还是制冷机，并求出n 1或& 1。（共10分）或:PaV A，TAPb,Vb,Tb四：计算题。（共38分）1 .下图所示为一蒸汽加热的热水器。其中加热蒸汽为pi =2bar,x 1=0.9的湿蒸汽，冷水温度t2=15C。若每小时需温度t3=60C的热水m=600kg,试求：（1）每小时所需的蒸汽量（m）。（2）每小时所需的冷水量（m2）注：p=2bar 时，h =504.7kj/kg,h ' =2706.9kj/kg

48、（ 共 12 分）1 tr4-1,x 13,t3,m32在下图所示的绝热容器 A , B中，装有的气体均为空气，已知：Ta=303K ,33pA=3bar，VA=0.3m ; Tb =313K， pB=4 bar， VB=0.2m。若管路和阀门绝热， 求打开阀门后：（1） A，B容器中气体的终温和终压；（2）混合过程中气体总 熵的变化量；（3）若环境温度T0=273K，混合过程引起的作功能力的损失。（13 分）3. 有一压气机将压力为1bar,温度为27C的10kg空气压缩到压力为6bar，试 按多变指数n=1.2的多变过程求出下列各值。（1）所需理论压缩功。（2）压缩过程中交换的热量。（3）

49、将上述功和热量表示在p-V图及T-S图上。P tT*工程热力学试题（三）一：判断（每题1分，共8 分）统熵增加的过程必为不可逆过程2湿空气的含湿量表示1kg湿空气中水蒸汽的含量。（）3热能可以全部转化为机械能。（）4. 当温度高于临界温度时工质永远处于气态。（）5 对气体加热温度一定升高。（）5. 不可逆循环过程工质的熵变等于零。（）6. 采用热电循环的主要目的在于提高其热效率。（）7. 提高初压和降低终压，均可提高郎肯循环热效率。（）二：选择题（每题2分，共16分）1. 理想气体经历一不可逆绝热过程，该过程中工质的技术功为：A） wt=- / vdpB） wt=ui-U2 .C）wt=hi-

50、h2.3. 一热机按某种循环工作，自温度 Ti=2000K的热源吸热1000KJ，向温度为T2=300K的冷源放热100KJ，则该热机为：A）可逆B）不可逆C）不可能4. Q=/H+m /C2/2+mg/z+ws适用于：A）开口系统任何过程。B ）稳定流动过程。C）理想气体任何过程。7. 湿空气处在一定温度及压力下，湿球温度愈低，其含湿量：A）愈大。B）愈小。C）不确定。8. 热力学第一定律及第二定律表明，孤立系统中：A ）能量守恒，可用能守恒。B）能量守恒，可用能减少。C）能量减少，可用能减少。三.填充题（共33分）1. 写出卡诺循环的热效率nc=;逆卡诺循环的制冷系数：£ 1 c

51、=;供热系数£ 20=（共6分）.在湿空气的焓湿图上表示出 A点所对应的露点温度（tdew）湿球温度（tw）, 相对湿度（）；将A-B的干燥冷却过程示意性地表示出来并写出其放热 量和除湿量的表示式。D）理想气体稳定流动过程。B）闭口系统理想气体可逆过程。）任何工质热机循环。）一切工质的定容过程。C）可逆稳定流动过程。4. Q=Cvm/T+ / PdV适用于：A）闭口系统任何过程。C）闭口系统任何工质可逆过程。5. n t=1q/q1 适用于：A）理想气体卡诺循环。BC）理想气体可逆热机循环。6. u=cvm T , h=CpmAT适用于:A） 切工质的定压过程。B（共8分）3. 在水蒸汽的T-S图，P V图及 h-S图上表示出朗肯蒸汽动力循环 （不忽略泵功），并写出其热效率表示式。tph1。下图所示为一氨蒸汽压缩式制冷循环。已知：hi=1670kj/kg ,h2=1784kj/kg , h3=1712kj/kg , h4=660kj/kg , h6=373kj/kg，冷负荷 Q）=126X 104kj/h。试求：（1）将该循环表示在p-h图上；（2）求出制 冷循环的制冷剂流量（m）,耗功量（N）,冷凝器放热量（Q）和制冷 系数（£ 1）o（共 12 分）n t =（共 9 分）4. 定质量理想气体经历