工程热力学习题 第十一章 辐射换热
工程热力学与传热学
第十一章辐射换热习题
1.何谓黑体，灰体？引入黑体，灰体的概念对热辐射理论及辐射换热计算有何意义？
2.何谓发射率(黑度)，吸收比？写出其定义式。
3.何谓辐射力，辐射强度，有效辐射？
4.何谓光谱辐射力？写出它与辐射力之间的关系式。
5.何谓漫发射表面？漫发射表面的辐射力与辐射强度有何关系？
6.简述普朗特定律，维恩位移定律的主要内容。
7.请写出斯沁藩-玻耳兹曼定律的表达式。
8.简述基尔霍夫定律的主要内容，写出表达式，说明其适用条件。
9.有人说：“颜色愈黑的物体发射率愈大”。正确吗？为什么？
10.太阳能集热器表面一般涂黑色，以加强对太阳辐射的吸收，是否可以将暖气片表面涂成黑色来增加其辐射散热量？
11.何谓角系数？角系数是物理量还是几何量？
12.何谓角系数的相对性，完整性和可加性？试用表达式加以说明。
13.绘出3个灰体表面组成的封闭空腔的辐射换热网络，并说明什么是表面辐射热阻，空间辐射热阻？
14.简述遮热板的原理。
15.何谓大气“温室效应” ？为什么减少CCh的排放就可以降低温室效应？
16.发射率分别为0.3和0.5的两个大平行平板，其温度分别维持在800 °C和370C,在它们之间放置一个两面发射率均为0.05的辐射遮热板。试计算：
(1)没有辐射遮热板时，单位面积的辐射换热量是多少？
(2)有辐射遮热板时，单位面积的辐射换热量是多少？
(3)辐射遮热板的温度。
习题课
有效辐射的计算
17.两块平行放置的平板表面发射率均为0.6,其板间距远小于板的宽度和高度，且两表面温度分别为圮427 °C, t2=27 °C。
试计算：(1)板1的自身辐射；(2)对板1的投入辐射；
(3)板1的反射辐射；(4)板1的有效辐射；
（5）板2的有效辐射；（6）板1, 2间的辐射换热量。
18.两块平行放置的钢板之间的距离与其长和宽相比，可以忽略不计，己知它们的温度和发射率分别为tL427 °C, &二27 °C,八二八二0.8。试计算两块钢板相对表面处的（1）自身辐射；（2）有效辐射；（3）投入辐射；（4）净辐射换热量。
遮热板的计算
19.辐射率分别为0.3和0.5的两个大平行平板，其温度分别维持在800 °C和37（TC,在它们之间放一个两面发射率均为0. 05的辐射遮热板。试计算：
（1）没有辐射遮热板时，单位面积的辐射换热量是多少？
（2）有辐射遮热板时，单位面积的辐射换热量是多少？
（3）辐射遮热板的温度。
20.试证明：在两个平行平板之间加上n块遮热板后，辐射换热量将减少到无遮热板时的一匚。
72 + 1 设各板均为漫灰表面，且发射率相同。
多个灰体间的辐射换热
21.液氧贮存容器为双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度为twL20°C,内壁表面温度为tw2=-
183 °C,镀银壁的发射率为£=0.02,试计算由于辐射换热每单位面积容器壁的散热量。
22.一根直径d=50mm,长度为1=8 m的钢管，被放置于横截面为0.2X0. 2虻的砖槽道内。若钢管温度和发射率分别为J=250 °C, £ i=0. 79,砖槽壁面温度和发射率分别为t2=27 °C, £ 2=0. 93,试计算该钢管的辐射热损失。
23.两块尺寸为1x2m，间距为Im的平行平板置于壁温t3=27 °C的大厂房内。平板背面不参与换热。己知两板的温度和发射率分别为：私=827 °C, t2=327 °C。j=0.2, £2=0.5。试计算：
（1）每个板的净辐射散热量；（2）厂房壁所得到的辐射热量。
I.答：1—10基本概念（略）。
II.答：角系数是几何量。只取决于两个物体表面的几何形状，大小和相对位置。
12.答：（1）角系数的相对性：&X],2 =人2乂2,1；
（2）完整性：支Xw = X,』+Xb+... + X,"（3）:可加
性:
1=1
X[,（2+3）= & X],2 + Aj B 9即：X[,（2+3）= X[,2 + X[, B
13.答：辐射换热网络图：
热阻包括表面辐射热阻，空间辐射热组 14.答：遮热板的主要作用是削弱换热。在整个辐射换热中净辐射换热量为Oo 即遮热板即不向
原系统放出热量，也不从中吸收热量，只是在热流通路中增大了原系统的热阻, 使换热表面之间的 辐射换热受到阻碍。 (1)没有加遮热板时，两块平板间的辐射换热网络图: ©1. 2 J 1 ] J 2 Eb2 AX 〕2 Ae 2 (2)加遮热板时，辐射换热网络图：
Ae x AX J3，1 —马，_ $3=3" 1 1 —弓 E b2 15.答：温室效应是利用玻璃对阳光的吸收较少，而对红外线吸收较多的特性, 使大部分太阳能穿 过玻璃进入室内，而阻止室内物体发射的辐射能透过玻璃散到室外，达到保温的目的。 16.解：依题意: '1,2 = I X|,3 = X32 = I E hl = 5.67x10-8 x(800 + 273)4 = 75146W /m 2 E b2
=0■&4 =5.67x10—8x(370+273)4 =9691W/〃2 网络中的热阻为: 壬=他=2.333,上= -L = _Ul, £\ °3 、1,2 、1,3 、3.2 1-& 1一0.05 〔A 1 — £-> 1 — 0.5 1 ——-= ---- =19, --- = --- = 1 0.05 £. 0.5 (1)无辐射遮热板时: 75146-9691 = 151Q5MZ/m2 1,2 2.333 + 1 + 1 (2)有辐射遮热板时： 75146-9691 加 2 = 2.333+由9+19 + 1 + 广151。・5叼冰 (3)辐射遮热板的温度： 依能量平衡，列出下列方程式: 75146-9691 75146-孩3 2.333+1 + 19 2.333 + 1 + 19 + 19 + 1 + 1 解之： E h3 =aT^ =41411 W/m 2
因此:
7；= 924 K = 651 °C
17.解：(1)板1的自身辐射Ei=8186W/m2； (2)对板1的投入辐射Gi=J2=4218W/m2；
(3)板 1 的反射辐射Pl Gi=Ji-Ei=1687W/m2； (4)板 1 的有效辐射 Ji=9855W/m2；
(5)板2的有效辐射J2=4218W/m2； (6)板1, 2间的辐射换热量qi2=5638W/m2o
18.解:(1)自身辐射Ei=18579.4kW/m2, E2=367.42kW/m2；(2)有效辐射Ji=19430.15kW/m2, J2=4253.45kW/m2；(3)投入辐射Gi=4253.45kW/m2, G2=19430.15kW/m2；(4)净辐射换热量qi2=15176.7kW/m2o
19.解：板的温度是：T3=867Ko
20.解(1)没有遮热板时，单位面积的辐射换热量：qi2=15105W/m2； (2)有遮热板时，单位面积的辐射换热量：qi32=1510.5W/m2； (3)辐射遮热板的温度：T3=924K O
21.证明(略)。
22.解：单位面积容器壁的散热量：qi2=4.18W/m2o
23.解：钢管的辐射热损失：Q=3.712kW。
24.解：(1)每个板的净辐射散热量：Qi=32.34kW,Q2=1.822kW； (2)厂房壁所得到的辐射热量:
Q3=34.16kWo
25.解：若设大房间为重辐射面，温度较高表面的净辐射散热为：Qi=23.06kW。
工程热力学及传热学试题
（ 2012年考试）名词解释：准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。 含湿量(比湿度)：在含有1kg 干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量 开尔文说法：只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。 克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。 马赫数：工质（如气体和蒸汽）的流速Wg 与当地音速C 之比。 临界压力比：气体速度等于当地音速的截面为临界截面，临界截面上的压力即临界压力Pcr 与气体进口压力P1之比。Bcr=Pcr/P1. 干度：工程上通常给出的“干度”表示1kg 湿蒸汽中含有Xkg 的饱和蒸汽。 露点：未饱和空气中的过热蒸汽在水蒸气分压力不变的情况下，冷却至饱和蒸汽时的温度称为未饱和空气的露点，或湿空气中水蒸气分压力Pv 相应的饱和温度即为露点。 过热蒸汽：蒸汽温度t 高于其压力p 所对应的饱和温度ts ，这种蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的P 和T 是两个相互独立的参数。 熵增原理：孤立系统中，如进行的过程是可逆过程，其熵保持不变，如为不可逆过程，其熵增加，不论进行什么过程，其熵不可能减少。 黑度：实际物体的辐射力E 与同温度下绝对黑体的辐射力Eo 之比值。ε=E/Eo,黑度表征着物体辐射力接近黑体辐射力的程度。 灰体：在所有波长下，物体的单色辐射力Ｅλ与同温度，同波长下黑体单色辐射力Ｅｏλ之比为定值的物体。 临界热绝缘直径：当圆管上所加的热绝缘层外径dx 为某一特定值时，热阻值最小，单位管长传热量最大，此时的dx 称为临界热绝缘直径。 相对湿度：湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值 黑体： 能全部吸收外来射线，即1=α的物体 灰体： 指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似，或它的单色发射率不随波长变化。 1．比热是过程量，定压比热 B 。 A. 表示比体积一定时比内能随温度的变化率 B. 是温度与压力的状态函数 C. 与系统质量成正比 D. 也是过程量 2．对闭口系任意微元过程, 若系统的熵变等于零, 则___ C ___。 A. 该过程可逆 B. 该过程不可逆 C. 无法判定过程的可逆与否 D. 必为吸热过程 3．概括性卡诺循环热机的效率可以表示为____ A_____。 A. 1 net W Q η= B. 12 2 T T T η-= C. 1net Q W η= D. 212 T T T η= - （下标“1”表示高温，“2”表示低温，“net ”表示循环）
工程热力学复习2 传热学8 -11章
第二篇 传热学 第八章 热量传递的基本方式 热量传递有三种基本方式:热传导，热对流，热辐射。 8－1 热传导 在物体内部或相互接触的物体表面之间，由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。 大平壁的一维稳态导热 特点：1.平壁两表面维持均匀恒定不变温度；2.平壁温度只沿垂直于壁面的方向发生变化；3.平壁温度不随时间改变； 4.热量只沿着垂直于壁面的方 向传递。 【热流量】：单位时间导过的热 量,W δλ21w w t t A -=Φ λ: 材料的【热导率（导热系 数）】：表明材料的导热能力，W/(m·K)。 【热流密度】 q :单位时间通过单位面积的热流量 δλ21w w t t A q -=Φ=
λ λδλR t t A t t t t A w w w w w w 212 12 1-=-=-=Φ λδλA R =称为平壁的【导热热阻】，表示物体对导热的阻力，单位为K/W 。 8－2 热对流 热对流:由于流体的宏观运动使不同温度的流体 相对位移而产生的热量传递现象。 【对流换热】:流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方式共同作用的结果。 【牛顿冷却公式】: Φ = Ah (t w – t f ) q = h (t w – t f ) h 称为对流换热的【表面传热系数】（习惯称为 对流换热系数），单位为W/(m 2?K)。 【对流换热热阻：】 h f w f w f w R t t Ah t t t t Ah -=-=-=Φ1)( Ah R h 1=称为对流换热热阻，单位为 W/K 。 表面传热系数的影响因素： h 的大小反映对流换热的强弱，与以下因素有关： （1）流体的物性（热导率、粘度、密度、比热
《工程热力学与传热学》网考参考答案资料试题库奥鹏中国石油大学北京
中国石油大学（北京）现代远程教育学院 《工程热力学与传热学》网考期末复习题 题库资料参考答案 一. 选择题（40题） 1. 以下系统中，和外界即没有质量交换，又没有能量交换的系统是（ D ）。 A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2. 以下系统中，和外界仅仅没有质量交换的系统是（ A ）。 A、闭口系统 B、开口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3. 等量空气从相同的初态出发，分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态， 则两过程中热力学能的变化（ B ）。 A、可逆过程>不可逆过程 B、二者相等 C、可逆过程<不可逆过程 D、无法确定 4. 下列哪种情况下，工质所作的膨胀功与技术功，二者的数值会相等?（ A ） A、进出口流动功之差等于零 B、轴功等于零 C、宏观动能变化为零 D、宏观位能变化为零 5. 工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态，则两过程中工质与外 界交换的热量为（ D ）。 A、可逆过程>不可逆过程 B、二者相等 C、可逆过程<不可逆过程 D、无法确定 6. 关于理想气体的说法，正确的是（ B ）。 A、理想气体只能是单一气体，不能是混合气体 B、理想气体的分子体积与气体的总体积相比可以忽略不计 C、理想气体离液态较近，容易液化 D、理想气体是实际气体在压力趋近于无穷大，比体积趋近于零时的极限 7. 下列各气体中，可以作为理想气体的是（ C ） A、水加热转变为的水蒸气 B、制冷系统中的氨蒸汽 C、来自大气的湿空气 D、锅炉中水被加热产生的水蒸气 8. 以下各物理量中，只与工质（设为理想气体）的种类有关的是（ C ）。 A、比定压热容 B、比定容热容 《工程热力学与传热学》期末复习题第1页共19页
清华大学工程热力学习题课
工程热力学课程习题 第一章 1-1 试将1物理大气压表示为下列液体的液柱高(mm)，(1) 水，(2) 酒精，(3) 液态钠。它们的密度分别为1000kg/m3，789kg/m3和860kg/m3。 1-4 人们假定大气环境的空气压力和密度之间的关系是p=cρ1.4，c为常数。在海平面上空气的压力和密度分别为1.013×105Pa和1.177kg/m3，如果在某山顶上测得大气压为5×104Pa。试求山的高度为多少。重力加速度为常量，即g=9.81m/s2。 1-7如图1-15 所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa，表B读数为170kPa，表示室Ⅰ压力高于室Ⅱ的压力。大气压力为760mmHg。试求(1) 真空室以及Ⅰ室和Ⅱ室的绝对压力；(2) 表C的读数；(3) 圆筒顶面所受的作用力。 图1-15 1-8 若某温标的冰点为20°，沸点为75°，试导出这种温标与摄氏度温标的关系(一般为线性关系)。 1-10 若用摄氏温度计和华氏温度计测量同一个物体的温度。有人认为这两种温度计的读数不可能出现数值相同的情况，对吗？若可能，读数相同的温度应是多少？ 1-14一系统发生状态变化，压力随容积的变化关系为pV1.3=常数。若系统初态压力为600kPa，容积为0.3m3，试问系统容积膨胀至0.5m3时，对外作了多少膨胀功。 1-15气球直径为0.3m，球内充满压力为150kPa的空气。由于加热，气球直径可逆地增大到0.4m，并且空气压力正比于气球直径而变化。试求该过程空气对外作功量。
1-16 1kg气体经历如图1-16所示的循环，A到B为直线变化过程，B到C为定容过程，C到A为定压过程。试求循环的净功量。如果循环为A-C-B-A则净功量有何变化？ 图1-16
《工程热力学与传热学》——期末复习题 77791458609821975
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一. 选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×） 2. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×） 3. 气体吸热后热力学能一定升高；（×） 4. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×） 5. 气体被压缩时一定消耗外功；（√ ） 6. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√ ） 7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√ ） 8. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。（×） 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。（×） 10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。（×） 11. 一切可逆热机的热效率均相同；（×） 12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（×） 13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆 过程的熵变等于可逆过程的熵变；（√ ） 14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆 过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×） 15. 不可逆过程的熵变无法计算；（×） 16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（×） 17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。（×） 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×） 19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×） 20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（×） 21. 对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。（√） 二. 问答题 1. 说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系。
工程热力学习题 第十一章 辐射换热
工程热力学与传热学 第十一章辐射换热习题 1.何谓黑体，灰体？引入黑体，灰体的概念对热辐射理论及辐射换热计算有何意义？ 2.何谓发射率(黑度)，吸收比？写出其定义式。 3.何谓辐射力，辐射强度，有效辐射？ 4.何谓光谱辐射力？写出它与辐射力之间的关系式。 5.何谓漫发射表面？漫发射表面的辐射力与辐射强度有何关系？ 6.简述普朗特定律，维恩位移定律的主要内容。 7.请写出斯沁藩-玻耳兹曼定律的表达式。 8.简述基尔霍夫定律的主要内容，写出表达式，说明其适用条件。 9.有人说：“颜色愈黑的物体发射率愈大”。正确吗？为什么？ 10.太阳能集热器表面一般涂黑色，以加强对太阳辐射的吸收，是否可以将暖气片表面涂成黑色来增加其辐射散热量？ 11.何谓角系数？角系数是物理量还是几何量？ 12.何谓角系数的相对性，完整性和可加性？试用表达式加以说明。 13.绘出3个灰体表面组成的封闭空腔的辐射换热网络，并说明什么是表面辐射热阻，空间辐射热阻？ 14.简述遮热板的原理。 15.何谓大气“温室效应” ？为什么减少CCh的排放就可以降低温室效应？ 16.发射率分别为0.3和0.5的两个大平行平板，其温度分别维持在800 °C和370C,在它们之间放置一个两面发射率均为0.05的辐射遮热板。试计算： (1)没有辐射遮热板时，单位面积的辐射换热量是多少？ (2)有辐射遮热板时，单位面积的辐射换热量是多少？ (3)辐射遮热板的温度。 习题课 有效辐射的计算 17.两块平行放置的平板表面发射率均为0.6,其板间距远小于板的宽度和高度，且两表面温度分别为圮427 °C, t2=27 °C。 试计算：(1)板1的自身辐射；(2)对板1的投入辐射；
热工学-传热习题
1. 一大平板，高3m ，宽2m ，厚 0.02m ，导热系数为45 W/(m·K)，两侧表面温度分别为1001=t ℃、502=t ℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。 解：解：由傅立叶导热定律： 热阻 0.02 7.407/3245 R K W A λδλ= =⨯⨯＝m 热流量 12 10050 32456750000.02 w w t t A W λδ -Φ=⨯⨯⨯ =－＝ 热流密度 2675000112500 W/m 32 q A Φ==⨯＝ 2. 空气在一根内径50mm ，长2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流换热的表面传热系数为h =70W/(m 2·K) ，热流密度为q =5000W/m 2，试求管壁温度及热流量。 解：由牛顿冷却公式：() f w t t h q -=得到 500080151.42C 70 w f q t t h = +=+= 50000.05 2.51963.50 W qA q dl ππΦ===⨯⨯⨯= 3．炉墙由一层耐火砖和一层红砖构成，厚度都为250 mm ，热导率分别为0.6 W/(m ⋅K)和0.4 W/(m ⋅K)，炉墙内外壁面温度分别维持700 ︒C 和80 ︒C 不变。 （1）试求通过炉墙的热流密度； （2）如果用热导率为0.076 W/(m ⋅K)的珍珠岩混凝土保温层代替红砖层并保持通过炉墙的热流密度及其它条件不变，试确定该保温层的厚度。 解：多层平壁的导热量计算: 12 21212 70080595.2W/m 0.2500.250 0.60.4w w t t q δδλλ--==＝＋＋ 又 122212170080 595.20.2500.60.076 w w t t q δδδλλ--==''＝+＋ 得到： 247.5 mm δ=
热工学-传热习题
1. 一大平板，高3m，宽2m，厚 0.02m，导热系数 为45 W/(m·K)，两侧表面温度分别为 ℃、 ℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。 解：解：由傅立叶导热定律： 热阻 m 热流量 热流密度 2. 空气在一根内径50mm，长2.5m的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流换热的表面传热系数为h=70W/(m2·K) ，热流密度为q=5000W/m2，试求管壁温度及热流量。 解：由牛顿冷却公式： 得到
3．炉墙由一层耐火砖和一层红砖构成，厚度都为250 mm，热导率分别为0.6 W/(mK)和0.4 W/(mK)，炉墙内外壁面温度分别维持700 C和80 C不变。 （1）试求通过炉墙的热流密度； （2）如果用热导率为0.076 W/(mK)的珍珠岩混凝土保温层代替红砖层并保 持通过炉墙的热流密度及其它条件不变，试确定该保温层的厚度。 解：多层平壁的导热量计算: 又 得到： 4．热电厂有一外径为100 mm的过热蒸汽管道（钢管），用热导率为 W/(mK)的玻璃绵保温。已知钢管外壁面温度为400 C，要求保温层外壁面温度不超过50 C，并且每米长管道的散热损失要小于160 W，试确定保温层的厚度。 解：圆筒壁的稳态导热： 解得
保温层厚度为 5．某过热蒸汽管道的内、外直径分别为150 mm和160 mm ，管壁材料的热导率为45 W/(mK)。管道外包两层保温材料：第一层厚度为40 mm，热导率为0.1 W/(mK)；第二层厚度为50 mm，热导率为0.16 W/(mK)。蒸汽管道内壁面温度为400 C，保温层外壁面温度为50 C。试求：（1）各层导热热阻；（2）每米长蒸汽管道的散热损失；（3）各层间的接触面温度。 解： 圆筒壁的稳态导热计算： 由 ，得：
工程热力学习题集(含答案)
工程热力学习题集(含答案) 2022秋季学期使用,工科学生。 1典型题解 【答】闭口系是与外界无物质交换的系统。开口系是与外界有物质交 换的系统。孤立系是与外界无任何相互作用的系统，即既没有物质交换也 没有能量交换。绝热密闭容器内的气体就可以看成是一个孤立系。【例 1.3】若容器中气体的绝对压力保持不变，压力比上的读数会改变吗？为 什么？【答】会改变。因为环境压力可能会发生改变。【例1.4】有一用 隔板分开的刚性容器，两边盛有压力不同的气体，为测量压力，共装有A、B、C压力表，如图1-5所示。A表读数为4bar，B表读数为1.5bar，大 气压力为1bar，求C表读数为多少？ 图1-5 【解】依题意，有 pg,B=pIpII pg,C=pIpb pg,A=pIIpb 解得 pg,C=pg,A+pg,B=5.5MPa pI=pg,C+pb=6.5MPap=p+p=5Mpa g,AbII
【例1.5】如图1-6所示的圆筒容器，表A的读数是360kPa，表B的读数是170kPa，表示室Ⅰ压力高于室Ⅱ的压力。大气压力为1.013某105Pa。试：(1)分析A、B、C是压力表还是真空表？(2)求真空室以及室Ⅰ和室Ⅱ的绝对压力；(3)表C的读数。 2022秋季学期使用,工科学生。 图1-6 【解】 依题意，有p0+99kPa=101.3kPa，故真空室压力为p0=2.3kPa。另外有 pg,A=pIp0 pg,B=pIpIIp=pp II0g,C 解得 pg,C=pg,Apg,B=190kPa pI=pg,A+p0=362.3kPap=p+p=192.3kpa g,C0II A、B、C均是压力表，而非真空表。 【例1.6】平卧的圆柱形容器内盛有某种气体(如图1-7)，其一端由一无摩擦的活塞密封，活塞后有弹簧使两侧保持力平衡。在容器另一端缓慢加热，使容器内气体压力由p1=0.1013MPa慢慢升高到p2=0.3039MPa。
《工程热力学与传热学》试题及答案
《工程热力学与传热学》试题及答案 《工程热力学与传热学》试题及答案 一、填空题（每题2分，计20分）1、如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换，那么这个热力系统一定是( ）2、理想气体的比热容只与( ）参数有关。3、若组成热力系统的各部分之间没有热量传递，热力系统将处于热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。4、若组成热力系统的各部分之间没有相对位移，热力系统将处于力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。5、干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：( ）。 6、湿空气压力一定时，其中水蒸气的分压力取决于( ）。 7、再热循环的目的是( ）。 8、回热循环的主要目的是( ）。 9、热辐射可以不依靠( ），在真空中传播。 10、流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与( ）的过程无关。二、推断题（每题1分，计20分）1、孤立系统的热力状态不能发生变化；（）2、孤立系统就是绝热闭口系统；（）3、气体吸热后热力学能一定升高；（）4、只有加热，才能使气体的温度升高；（）5、气体被压缩时一定消耗外功；（）6、封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（）7、流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（）8、在闭口热力系中，焓h是由热力学能u 和推动功pv两部分组成。（）9、理想气体绝热自由膨胀过程是
等热力学能的过程。（） 10、对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。（） 11、一切可逆热机的热效率均相同；（） 12、不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（） 13、如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变；（） 14、如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变；（） 15、不可逆过程的熵变无法计算；（） 16、工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（） 17、封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必定减少。（） 18、由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必定增加；（） 19、知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（） 20、水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（）三、问答题（每题5分，计20分）1、说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系。2、试指出膨胀功，轴功，技术功，流动功的区别和联系，写出可逆过程中膨胀功，技术功的计算公式。3、写出开口系统稳定流动能量方程式的表达式，说明式中各量的含义。4、什么是饱和湿空气？什么是
工程热力学复习题
各位同学：以下为工程热力学B 复习题,如有问题,请到办公室答疑; 第一章 基本概念 1.如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变; 错 2.压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化; 错 3.由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程,故从本质上说属于可逆过程; 错 4.可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程; 对 5. 比体积v 是广延状态参数; 对 6. 孤立系的热力状态不能发生变化; 错 7. 用压力表可以直接读出绝对压力值; 错 8. 处于平衡状态的热力系,各处应具有均匀一致的温度和压力; 错 9. 热力系统的边界可以是固定的,也可以是移动的；可以是实际存在的,也可以是假想的; 对 10. 可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程; 对 11.经历了一个不可逆过程后,工质就再也不能回复到原来的初始状态了; 错 12. 物质的温度越高,则所具有的热量越多; 错 1. 能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源; 2. 在火力发电厂蒸汽动力装置中,把实现 热 能和机械能 能相互转化的工 作物质就叫做 工质 ; 3. 按系统与外界进行物质交换的情况,热力系统可分为 开口系 和 闭口系 两 大类; 4. 决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 2 个; 5. 只有 平衡 状态才能用参数坐标图上的点表示,只有 可逆 过程才能用参数坐 标图上的连续实线表示; 6. 绝热系是与外界无 热量 交换的热力系; 7. 孤立系是指系统与外界既无 能量 交换也无 质量 交换的热力系; 8. 测得容器的表压力75g p KPa =,大气压力MPa p b 098.0=,容器内的绝对压力 173 kPa ; 6.热力系在不受外界影响的条件下,系统的状态能够始终保持不变,这种状态称为平衡状 准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程 C ;A 做功无压差； B 传热无温差； C 移动无摩擦； D 上述任一个都可; 2.下列说法中正确的是：1 1可逆过程一定是准平衡过程 2准平衡过程一定是可逆过程 3有摩擦的热力过程不可能是准平衡过程
热工复习要点
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第一章 热力系统：工程热力学中选取一定的工质或空间作为研究对象，称为热力系统热力过程：系统由一状态到达另一个状态的变化过程 热力循环：工质从某一初态出发，经过一系列的中间状态变化，又回复到原来状态的全部过程。 准平衡过程：如果在热力过程中系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程。 [实现条件：既要使系统的状态发生变化，又要随时无限接近平衡态只有使过程进行的无限缓慢才有可能实现] 可逆过程：如果系统完成某一过程后，在沿着原路径逆行而回到原来状态，外界也恢复到原来状态而没有引起其它任何变化的过程。 [实现条件：无势差损失、弥豫时间短、无耗散效应] 课后思考题2、4、5、6;练习题3、4、7、8、9[必看P17] 第二章热力学第一定律 热力学第一定律的实质: 在热能与其他形式的能的互相转换过程中能的总量保持不变（或：不花费能量就可产生功的第一类永动机是不可能制造成功的）。热力学能：不涉及化学能和原子能的物质分子热运动动能和分子之间由于相互作用力而具有的位能之和。 比焓：令u+pv=h,由于u(系统内能)、p(压力)、v(体积)都是工质的状态参数，所以h也一定是状态参数，称之为比焓.[压力一定的情况下，衡量一个系统的能量多少的指标] 膨胀功:工质在体积膨胀时所作的功。 流动功:推动工质流动而作的功。 技术功:W t =1/2m△c f 2(宏观动能)+mg△z（宏观位能）+W s (轴功)[c f :流速;△z： P21] [掌握]闭口系统的热力学第一定律表达式、开口系统的稳定流动能量方程式及其推导过程，并会用于简单热工设备的热力计算[P21、P22~P26]。 课后思考题1、2、4;练习题2、4、7、8[必看P29] 计算题出自[掌握]，结合图和公式，做题时要注明“初始条件” 第三章理想气体的性质与热力过程 ①理想气体状态方程式；pv=R g T 、 Pv=m R g T(m质量的理想气体) P:气体的绝对压力 pa；v:气体的比体积 m3/kg;V为质量为m的气体的体积m3; T:为气体的热力学温度 K; R g 为气体常数（数值只与气体的种类有关而与气体的状态无关）[P33] ②理想气体热力学能、焓、熵的计算方法.[P40] ③理想气体基本热力过程的过程方程式, 状态参数坐标图上的表示及状态参数的变化与过程中的功量、热量的计算方法。 [P50;计算题出处，从定容、定压、定温、定焓、定熵任选其一；课后练习题]课后思考题8,9;练习题2,4,5,7[必看P77] 第四章热力学第二定律 热力学第二定律的实质:不可能将热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化[或不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其他影响]
热工综合练习题
《工程热力学与传热学》课程练习题 第一部分 工程热力学 一、判断题（判断下列说法是否正确，并说明理由） 1、闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。（错） 2、某种理想气体经过一个不可逆循环后，其熵的变化值大于零。（错） 3、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态，与过程无关。（错） 4、理想气体吸热后，温度一定升高。（错） 5、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。（错） 6、在温限相同的情况下，卡诺循环的热效率最高。（对） 7、摩尔气体常数R 的数值随气体的种类不同而不同。（错） 8、对于一种确定的理想气体，(c p -c v )一定为一定值。（对） 9、工质进行膨胀时必须对工质加热。（错） 10、已知湿蒸汽的压力和温度，就可以确定其状态。（错） 11、系统由某一状态变化到另一状态，在这两状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。（错） 12、理想气体不论经历什么样的过程，其焓增均可用dT c h p ⎰=∆21 计算。（错） 13、没有能量耗散的准平衡过程为可逆过程。 （对） 14、无论可逆与否，工质经历了一个循环后，其熵不变。 （对） 15、热效率公式不仅适用于卡诺循环，也表示两恒温热源T 1、T 2间可逆循环的热效率。（对） 16、循环净功越大，则循环的热效率也愈大。 （错） 17、不可逆过程的熵变无法计算。（错） 18、经过一个不可逆循环后，工质熵的变化为零。（对） 19、绝热节流前后工质的焓值相等。 （对） 20、若容器中气体的绝对压力没有改变，则其压力表的读数就不会改变。（错） 21、气体膨胀时一定对外作功。（错）
安全工程热力学与传热学复习题
（黑科技安全工程热力学与传热学复习题） 一 填空 1．工程热力学是从工程应用的角度研究（热能）和（机械能）的转换规律和工质的性质，找出能量利用经济性的最有效途径。 2．包括热源、冷源和功的接受装置在内的整套蒸汽动力装置属于（孤立）系统。 3．实现准静态过程的充分和必要条件是（过程进行的时间比弛豫时间大的多）。 4．如下图所示，一刚性容器被分成两部分。外界环境压力为0.1MPa ，压力表B 的读数为40kPa ，真空计C 的读数30 kPa ，则容器两部分内气体绝对压力P 1=(30 )，P 2=( 70 )。（以kPa 表示） （4题图） 5．由两个过程：（1）对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发。（2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发。这两个过程，（ （1） ）过程可以是可逆的。 6．稳定流动能量方程的表达式（ ])(2 1[21212 2122s s w c c h h q w c h q +-+-=+∆+∆=或） ；应用于锅炉时的表达式为（q=h 2-h 1）。 7．某热机中工质先从T 1=1000K 的热源吸热150 kJ/kg ，再从T 2=1500K 的热源吸热450 kJ/kg ，向T 3=500K 的热源放热360 kJ/kg ，该循环（能）（能、不能）实现；是（不可逆）（可逆、不可逆）循环。 8．某地区当地的音速为400m/s ，空气的流速为20m/s ，则当地的马赫数Ma 等于（0.05），该地区空气流动为（亚音速流动）（亚音速流动、超音速流动、临界流动）。 9．黑体辐射能量按波长分布服从（普朗克定律）定律，按空间分布服从（兰贝特定律）定律，辐射力大小由（斯蒂芬－波尔兹曼定律）定律确定。 10.工作在高温热源T 1和T 2之间的逆向卡诺循环，用于制冷时的性能系数可表示为（ T 2/（T 1—T 2） ）；用于供暖时的性能系数可表示为（ T 1/（T 1—T 2） ）。（用状态参数T 1和T 2表示） （11题图） 如上图所示空腔内辐射换热系统，则X 1，2（ 1 ），X 2,1（ 0～1 ）。（0、1、0～1） 12．影响膜状凝结换热的主要因素是（蒸汽流速）和（ 蒸汽中不凝结气体的含量）。
《工程热力学与传热学》——期末复习题_77791458609821975
中国石油大学（北京)远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一。选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×） 2。孤立系统就是绝热闭口系统；（× ) 3. 气体吸热后热力学能一定升高；（× ) 4。只有加热,才能使气体的温度升高;( ×） 5. 气体被压缩时一定消耗外功；(√ ） 6。封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；( √ ） 7。流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关;（√ ) 8。在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成.( × ) 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。( ×） 10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。（×） 11. 一切可逆热机的热效率均相同；（× ) 12。不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；( ×） 13。如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程,一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变;（√ ） 14。如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变;( ×） 15. 不可逆过程的熵变无法计算；( ×） 16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小;（×） 17. 封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。（×） 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（× ) 19。知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×） 20。水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W;（×） 21。对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度.(√) 二。问答题 1. 说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系.