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1、工程热力学期末试卷及答案一.就是非题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,则工质熵的变化就是一样的。()7.对于过热水蒸气,干度1x()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
2、。()9.膨胀功、流动功与技术功都就是与经过的途径有关的经过量()10.已知露点温度dt、含湿量d即能确定湿空气的状态。()二.选择题(10分)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;(D)A与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()。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
3、;(C)(A)与(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,其结果只能就是()。(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蒸汽(D)不能确定5.()经过就是可逆经过。(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.填空题(10分)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(每题2分,共8分)1.卡诺定理
4、:2.理想气体3.水蒸气的汽化潜热5.含湿量五简答题(8分)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,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与VckJ/(kgK),并将此多变经过表示在vp-图与sT-图上(图上先画出4个基本热力经过线)。(14分)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的干饱与蒸汽
5、,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,实际消耗功就是理论轴功的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、004kJ/(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.就是非题(10分)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、
6、二.选择题(10分)1、B2、A3、A4、A5、C三.填空题(10分)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/P1)1/Z四、名词解释(每题2分,共8分)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,其热效率必小于可逆循环。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。水蒸气的汽化潜热:
7、将1kg饱与液体转变成同温度的干饱与蒸汽所需的热量。相对湿度:湿空气的绝对湿度v与同温度下饱与空气的饱与绝对湿度s的比值,称为相对湿度?。五简答题(8分)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点几位室内空气状态参数。如右图所示。六.计算题(共54分)1、pc=1、2437kJ/(kg?K)与Vc=0、9567kJ/(kg?K)2、背压为0、275MPa,出口流速12526、3kg/s3、实际功量617、6kJ/kg,理
8、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.就是非题(10分)1.系统的平衡状态就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.不管经过就能否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总就是等于初、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,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1x()7.
9、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、流动功与技术功都就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.选择题(10分)1.湿蒸汽经定温膨胀经过后其内能变化_(A)U=0(B)U0(C)U0(D)U0或U02.压气机压缩气体所耗理论轴功为_(A)pdv12?(B)dpv()12?(C)pdu12?p1v1p2v3.多级(共Z级)压气机压力比的分配原则应就是_(A)i=(PZ+1+P1)/Z
10、(B)i=(PZ+1/P1)1/Z(C)i=PZ+1/P1(D)i=(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.填空题(10分)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_经过与两个_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,定压线的斜率就是_;定容线的斜率就是_5.理想气体音速的计算
11、式:_,马赫数的定义式为:_四、名词解释(每题2分,共8分)1.孤立系统2.焓3.热力学第二定律及数学表达式5.相对湿度五简答题(8分)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与可逆绝热压缩,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)