《工程热力学》试卷及标准答案评分标准-《工程热力学》课件4

第一部分选择题

一、单项选择题

1.压力为lObar的气体通过渐缩喷管流入1bar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1000KJ,

消耗功为250KJ,此制冷机是

A.可逆的B.不可逆的

C.K可能的D.可逆或不可逆的

3.系统的总储存能为

A............B.□

C......D.□

4.熠变计算式口只适用于[]

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中装有电热丝，通弓后如取空气为系统，则

[]A,Q>0,AU>0,W>0B.Q=O,△U>0,W>0

C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=0,△U=0,归0

8、未饱和空气具有下列关系

A.t>tu>tdB.t>td>tw.

C.t=td=D.t=tw>td

9、绝热节流过程是【】过程。

A.定压B.定温

C.定嫡D.节流前后焰相等

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.定密过程

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

【1

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.芯蒸汽的平均吸热温度提高了

D.型蒸汽的放热温度降低了

14.孤立系统是指系统与外界

[1

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1000KJ,对外作功1000KJ,其结果是【】

A.违反笫-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

三、填空题

26.混合气体由N2和C02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Meeq=。

（N2的摩尔质量为0.028kg/mol,C02为0.044kg/mol）

27、冬季取暖，若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。已知湿舞汽的干

度为0.2,其中干饱和蒸汽的质量为6kg,则饱和液体的质量为kgo

29、氧气的平均比定压热容口，口，

则，。

30、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

31.干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽一

32.热容的定义和单位一

33.湿空气的露点一

五、简答题34.

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？控

36.简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。制

37、准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系？质

六、计算题量

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pl=4.0MPa,tl=4200C,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；

（2）抽汽系数a；

（3）循环吸热量ql,放热量q2及输出净功（“net；

（4）循环热效率；（15分）

PthsPsh，h〃s's"

(MPa)(°C)(kJ/kg)kJ/(kg.K)(MPa)(kJ/kg)(kJ/kg)kJ/(kg.K)kJ/(kg.K)

44203261.46.83990.4604.72737.61.77646.8943

0.42716.36.83990.007163.42572.60.55978.2767

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,U3=87.5kJ,求过程2-3传递的热量及状态1的热力学能。(7分)

40、m=2.26kg理想气体的气体常数Rg=430J/(kg.k),比热比K=1.35。初温T1=477K,经

可逆定容过程后终温T2=591K。求Q,AU,W,AS。(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、C

6.D7、C8、A9、D10、A

11.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，本题只需指出正确与错误，不需要修改）

16.B17、A18、B19、A20、A

21.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）31.1X10-3kg/mol

27、增大减少

28、饱和蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值24

29、0.946kJ/（kg.K）0.686kJ/（kg.K）

3。、（P+合）（匕-〃）=RT对气体分子间的引力对气体分子体积

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loC）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/（n?.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=8,定温n=l,定炳n=K（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、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）

604.7763.4373

（2）抽汽系数々=（2分）

九一九2716.3—163.4

（3）q.=/?1-/?6=3261.4-604.7=2656.7V/kg（2分）

%2=4-^=4^=0.814（2分）

—5,2-$2

h-,=h2+x2{h2-h2）=l\24.0V/kg（2分）

=（1-aX/ij-/i,）=（1-0.173）（2124.0-163.4）=1621AkJ/kg（2分）

ujnei=（h-（h=2656.7-1621.4=1035.3V/kg（2分）

（4）切=娱=12^2=39.0%（2分）

'62656.7

39、对途径1-2-3,由闭口系能量方程得

（）（

I=UJ,-U,I=QJ'Im，J-I—>=-47.5-30=-77.5V1分）

（1）对途径1-4-3,由闭口系能量方程得

Q43=At/143+=At/l23+VV；43=77.5+15=-62.5kJ（系统对外放热）（2分）

（2）对途径3・1,可得到

231=^U3l+W^=77.5+（-6）=71.5kJ（1分）

（3）对途径2-