《工程热力学期末试卷及答案_10.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学期末试卷及答案_10.docx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、工程热力学期末试卷及答案一是非题1两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。2闭口系统进行一放热经过，其熵一定减少3容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。4理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为kkppTT11212-?=5对所研究的各种热力现象都能够按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。6工质在一样的初、终态之间进行可逆与不可逆经过，则工质熵的变化是一样的。7对于过热水蒸气，干度1x8对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。9膨胀功、流动功和技术功都是与经过的途径有关的经
2、过量10已知露点温度dt、含湿量d即能确定湿空气的状态。二1假如热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则。A违背热力学第一定律；B违背热力学第二定律；C不违背第一、第二定律；DA和B。2压力为10bar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小段，其流速、流量变化为。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3系统在可逆经过中与外界传递的热量，其数值大小取决于。A系统的初、终态B系统所经历的经过；CA和B；D系统的熵变。4不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是。A全部水变成水蒸汽B部分水变成水蒸汽C部分或全部水变成水
3、蒸汽D不能确定5经过是可逆经过。A.能够从终态回复到初态的B.没有摩擦的C.没有摩擦的准静态经过D.没有温差的三1理想气体多变经过中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_2蒸汽的干度定义为_。3水蒸汽的汽化潜热在低温时较_，在高温时较_，在临界温度为_。4理想气体的多变比热公式为_5采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_四、名词解释卡诺定理：2理想气体3水蒸气的汽化潜热5含湿量五、1.证实绝热经过方程式2.已知房间内湿空气的dt、wett温度，试用Hd图定性确实定湿空气状态。六计算题共54分1质量为2kg的某理想气体，在可逆多变经过中，压力从0.5MPa降至0.1MPa，温度从162降至27
4、，作出膨胀功267kJ，从外界吸收热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容pc和VckJ/(kgK)，并将此多变经过表示在vp-图和sT-图上图上先画出4个基本热力经过线。2某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar，t1=370,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20,试求：汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率15分3压气机产生压力为6bar，流量为20kg/s的压缩空气，已知压气机进口状态1p=1bar，1t=20，如为不可逆绝热压缩，实际消耗功是理论轴功的1.15倍，求压气机出口温度2t及实际消耗功率P。已知：空气pc=1.004k
5、J/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)。15分4一卡诺循环，已知两热源的温度t1=527、T2=27,循环吸热量Q1=2500KJ，试求：A循环的作功量。B排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分)一是非题1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、二选择题1、B2、A3、A4、A5、C三填空题1、大于0，小于;2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量3、小，大，04、1nvnccn-=-5、i=PZ+1/P11/Z四、名词解释1、卡诺定理：1所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等，与采用哪种工质无关。2在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率
6、必小于可逆循环。2、理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身的体积能够忽略，而分子间平均距离很大，分子间互相吸引力小到能够忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型。3、水蒸气的汽化潜热：将1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。4、相对湿度：湿空气的绝对湿度v与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s的比值，称为相对湿度?。五简答题1、证实：据能量方程：由于pvTR=，代入上式得即或整理得出上式即为绝热经过方程式。2、答：在hd图上，沿温度值为wett的温度线，与相对湿度线100%?=交于一点a，从a点沿等焓线与温度值为t的温度线交于一点b，b点几位室内
7、空气状态参数。如右图所示。六计算题1、pc=1.2437kJ/kg?K和Vc=0.9567kJ/kg?K2、背压为0.275MPa，出口流速12526.3kg/s3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.6614、功量：1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K一是非题1系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。2不管经过能否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。3工质经历一可逆循环，其ds=0，而工质经历一不可逆循环，其ds0。4理想气体在绝热容器中作自由膨胀
8、，则气体温度与压力的表达式为kkppTT11212-?=5对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。6对于过热水蒸气，干度1x7在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：sursysEE+=恒量，Ssys+Ssur=恒量。8对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。9膨胀功、流动功和技术功都是与经过途径有关的经过量10在管道内定熵流动经过中，各点的滞止参数都一样。二1湿蒸汽经定温膨胀经过后其内能变化_AU=0BU0CU0DU0或U02压气机压缩气体所耗理论轴功为_Apdv12?Bdpv()12?Cpdu12?p1v1p2v3多级共Z级压
9、气机压力比的分配原则应是_Ai=PZ+1+P1/ZBi=PZ+1/P11/ZCi=PZ+1/P1Di=PZ+1/P1/Z4工质熵减少的经过_A不能进行B能够进行C必须伴随自发经过才能进行5闭口系统功的计算式W=U1U2_适用于可逆与不可逆的绝热经过。只适用于绝热自由膨胀经过。只适用于理想气体的绝热经过。只适用于可逆绝热经过。三1理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_；多变指数n=，系统与外界传热量q=_。2卡诺循环包括两个_经过和两个_经过3水蒸汽的汽化潜热在低温时较_，在高温时较_，在临界温度为_。4在TS图上，定压线的斜率是_；定容线的斜率是_5理想气体音速的计算式：_，马赫数的定
10、义式为：_四、名词解释1孤立系统2焓3热力学第二定律及数学表达式5相对湿度五、五1.闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ，系统熵增加20kJK，问这一经过能否实现，为什么2.已知房间内湿空气的t、wett温度，试用Hd图定性确实定湿空气状态。六计算题共54分1空气的初态为p1=150kPa，t1=27，今压缩2kg空气，使其容积为原来的41。若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种情况下的终态参数，经过热量、功量以及内能的变化，并画出p-v图，比拟两种压缩经过功量的大小。空气：pc=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)20分2某热机在T1=1800K和T2
11、=450K的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ，试计算：A循环的最大功？B假如工质在吸热经过中与高温热源的温差为100K，在经过中与低温热源的温差为50K，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？C假如循环经过中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ，则热机的热效率是多少？14分3已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kgK和k=1.36，并以流量m=45kg/s流经一喷管，进口p1=1bar、T1=1100K、c1=1800m/s。喷管出口气体的压力p2=0.343bar，喷管的流量系数cd=0.96；喷管效率为=0.88。求适宜的喉部截面积、喷管出口的截面积和出
12、口温度。空气：pc=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)20分一是非题1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、二选择题1、B2、C3、B4、B5、A三填空题1、功W;内能U2、定温变化经过，定熵变化3、小，大，04、对数曲线，对数曲线5、akpvkRT=，cMa=四、名词解释每题2分，共8分5、孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。6、焓：为简化计算，将流动工质传递的总能量中，取决于工质的热力状态的那部分能量，写在一起，引入一新的物理量，称为焓。7、热力学第二定律：克劳修斯(Clausius)讲法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化
13、。开尔文一浦朗克(KelvinPlank)讲法：不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。8、相对湿度：湿空气的绝对湿度v与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s的比值，称为相对湿度?。五简答题8分1、答：能实现对于可逆经过的熵有：qdsT=，则系统从热源取热时的可能到达的最小熵增为：5001.67/300kJdskJkK=，20/1.67/skJkkJk?=，因而该经过是能够实现的。2、答：在hd图上，沿温度值为wett的温度线，与相对湿度线100%?=交于一点a，从a点沿等焓线与温度值为t的温度线交于一点b，b点几位室内空气状态参数。如右图所示。六计算题共54分1
14、解：1、定温压缩经过时：据理想气体状态方程：pVmRT=可知初状态下体积：31320.287(27273)114815010mRTVmp-?+=?据：112212pVpVTT=，定温过程，即21TT=，且32112874VVm=，因而有1211244150600VpppkPaV=?=即定温压缩终态参数为：2300TK=，32287Vm=，2600pkPa=等温经过，内能变化为零，即：0UkJ?=压缩功：12150ln20.287300ln238.7600pWmRTkJp=?=-据热力学第一定律：QUW=?+该经过放出热量：238.7QWkJ=-2、可逆绝热压缩经过：同样可知：32112874V
15、Vm=据绝热经过方程式：1122kkpvpv=1.41212()15041044.7kvppkPav=?=据：12112()kkTvTv-=，可知：11.4111.4212()(27273)4445.8kkvTTKv-=+?=即可逆绝热压缩终态参数为：32287Vm=，21044.7pkPa=，2445.8TK=由于该经过为可逆绝热压缩，因而：0Q=kJ内能变化为：21()(1.0040.287)(445.8300)104.5vUcTTkJ?=-=-?-=经过的压缩功为：104.5WUkJ=-?=-2解：A根据卡诺循环时，热效率为：2114501175%1800TWQT=-=-=能够到达的最大的功为：1100075%750WQkJ=?=B工质在吸热经过中与高温热源的温差为100K，在经过中与低温热源的温差为50K的情况下：211450501170.6%1800100TWQT+=-=-=-转变的功为：1100070.6%706WQkJ=?=3答案：喉部截面积321.0=cfm2，喷管出口的截面积20.438f=m2，出口截面处气体的温度为828.67K4答案=36001.21.021(283576)283ln576283=405345.2KJ/h此热量中的无效能Qu:Qu=QpQa=1292341(405345.2)=886995.8KJ/h