安全工程热力学与传热学复习题
（科技安全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（）和（）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（）系统。
3．实现准静态过程的充分和必要条件是（）。
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P1=( )，P2=( )。（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，（）过程可以是可逆的。
6．稳定流动能量方程的表达式（）；应用于锅炉时的表达式为（）。
7．某热机中工质先从T1=1000K的热源吸热150 kJ/kg，再从T2=1500K的热源吸热450 kJ/kg ，向T3=500K 的热源放热360 kJ/kg，该循环（）（能、不能）实现；是（）（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（），该地区空气流动为（）（亚音速流动、超音速流动、临界流动）。
9．黑体辐射能量安波长分布服从（）定律，按空间分布服从（）定律，辐射力大小由（）定律确定。
10.工作在高温热源T1和T2之间的逆向卡诺循环，用于制冷时的性能系数可表示为（）；用于供暖
时的性能系数可表示为（）。（用状态参数T1和T2表示）
（11题图）
11．如上图所示空腔内辐射换热系统，则X1，2（），X2,1（）。（0、1、0～1）
12．影响膜状凝结换热的主要因素是（）和（）。
13．若所有落在物体上的辐射能全部被该物体吸收，则这一类物体叫做（），如果全部被反射，则这一类物体被叫做（）。
14．一黑体温度为1000K，则该黑体的辐射力为（）。
15．某气轮机的喷管入口处蒸汽的比焓h1=2780 kJ/kg，出口处的比焓h2=2340 kJ/kg，
不考虑蒸汽的入口流速，则蒸汽的出口流速为（ ）。
16．单位质量的工质流入膨胀阀时的比焓为438 kJ/kg ，那么离开膨胀阀时工质的比焓为（ ）。 17.肋片效率是（ ）。 18.黑体辐射的角系数具有三个性质，它们是： （１）（ ），数学表达式为（ ）； （２）完整性，数学表达式为
∑==n
i i
X
1
,11；
（３）可加性，数学表达式为∑==
n
i i
X
X 1
2,12,1
19．传热学就是研究由（ ）引起的（ ）传递规律的科学。 20．稳定运行中的蒸汽锅炉属于（ ）系统。
21．某油船蒸汽锅炉的表压力为1.3Mpa ，冷凝器的真空度为0.094Mpa ，当地大气压力为0.1Mpa 。则锅炉的绝对压力为（ ），冷凝器的绝对压力为（ ）。（以Mpa 表示）
22．有一封闭系统沿过程a 从状态1变化到状态2，然后又分别沿过程b 、c 又回到状态1。这些过程中的Q 和W 列于下表中，试按热力学第一定律填写表中空白处的数值。
23．在温度为T 1的高温热源和温度为T 2的低温热源之间工作的热机循环，以（ ）热效率为最高。 25．有一n 级压缩机，要使该压缩机所消耗的机械功达到最小值，则应使（ ）。 26．热传递的三种基本方式：（ ）、（ ）、（ ）。
27．将尺寸一样的铜棒和橡木棒插入沸水中，持铜棒的手已感到很烫，而持橡木棒的手还没有感到温度上升，原因是（ ）。
28．流体受加热或冷却引起的自然对流换热与（ ）有关。 29.绝热系与外界没有（ ）的交换。 30.参看下图，回答问题：
.
第30题图
1+2是（ ）系统，1+2+3+4是（ ）系统。 31.（ ）成为弛豫时间。
32..实际过程的不可逆因素有( )、有限温差下的热传递、（ ）、不同工质的混合。 33.相对湿度?值越小，表明湿空气（ ）。
34.水蒸气汽化过程的p-v 图中2线是指（ ）、（ ）。 35.渐缩喷管出口的流速最大只能（ ）。
36．稳态传热过程是指（ ）。 37．一传热过程的热阻为0.035K/W ，温压为70℃，则其热流量为（ ）KW 。 38.已知一平壁厚0.02m ，热阻为0.02m 2
.K/W ，其导热系数为（ ）W/m.K 。 39.发电机水冷、空冷两种方式，（ ）方式的冷却效果好。
40.冬天用手分别触摸同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是因为（ ）
41.大容器沸腾曲线分为自然对流、（ ）、过渡沸腾、（ ）四个区段。
1．热能 机械能 2．孤立
3．过程进行的时间比弛豫时间大的多 4．30 70 5．（１） 6．])(2
1[21212
2122s s w c c h h q w c h q +-+-=+?+
?=或 q=h 2-h 1 7．能 不可逆 8．0.05 亚音速流动
9．普朗特定律、兰贝特定律、斯蒂芬－波尔兹曼定律（答案顺序不能变） 10．T 2/（T 1—T 2） T 1/（T 1—T 2） 11．1 0～1
12．蒸汽流速 蒸汽中不凝结气体的含量 13．黑体或绝对黑体 白体或绝对白体 14．5.669×104
W/m 2
15．938.1m/s 16．438 kJ/kg
17.实际肋片的换热量/整个肋片壁面的温度等于肋根温度时的换热量 18.相对性 1,222,11X A X A = 19．温差 热能 20．开口
21．1.4Mpa 0.006Mpa 22．Q=-3 W=2 23．卡诺循环
25．每级的增压比均相等
26．热传导热对流热辐射
27．导温系数大的物体，各处温度能较快地趋于均匀一致或铜棒比木棒的导温系数大
28．由温度差异所形成的浮升力有关
29．热量
30．闭口系、孤立系。
31．系统恢复平衡所需的时间。
32．耗散效应、自由膨胀。
33．继续吸水的能力越强。
34．饱和水线、饱和蒸汽线。
35．和当地音速当等。
36．物体中各点温度不随时间而变化的热量传递过程。
37．2
38．1
39．水冷
40．因为铁块的导温系数比木块大。
41．核态沸腾、膜态沸腾。
二简答题
1．简述卡诺定理？
2．压气机增压比过高时为什么采用多级压缩、中间冷却方式？
3．在P—V图上表示出既膨胀、又吸热、又降温这个过程？
4．简述实现辐射传热的强化的几种途径？
5．简述蒸汽凝结换热中珠状凝结是怎么形成的？目前常用的使壁面形成珠状凝结的一种方法是什么？6．冬季利用玻璃窖培植蔬菜的道理何在？
7．提高循环热效率的基本途径？
8．钢锭在炉中加热时，随着温度的升高，钢锭的颜色发生由黑→暗红→红→橙黄→白的变化，为什么？9．若室内的温度在夏季和冬季都保持在20℃，那么在夏季和冬季人在室内所穿的衣服能否一样？试从传热的观点分析其原因？冬季挂上窗帘布后顿觉暖和，原因又何在？
10．影响对流换热的主要因素有哪些？
11．简述蒸汽凝结换热中膜状凝结是怎么形成的？其中，什么影响了热量传递的效果？
12．近年来地球环境温度逐年上升，形成了所谓的“温室效应”。你认为“温室效应“的产生和现代工业生活方式的发展有什么联系？
13、饱和湿蒸气与饱和湿空气的区别？
14、过热水蒸气与过冷水的区别？
15、对流换热的概念和特点？
16、等温面与等温线的特点有哪些？
17、解释水蒸气的定压汽化过程p-v图上的1点、2线、3区、5态？
18、何为湿空气的露点温度；为什么湿润的夏天水管上常出现水珠?
19、什么是接触热阻，接触热阻的影响因素有哪些？
20、制冷的热力学原理？
21、黑体辐射的三个基本定律？
22、按热量交换的原理和方式，换热器分为几种？
2．答：
采用多级压缩中间冷却，有如下好处：
（1）可降低压缩终温；（2）压气机消耗功率减小。
5．答：
当冷凝液体不能湿润冷却壁面时，它就在冷表面上形成小液滴，饱和蒸汽在这些液滴上凝结，使液滴形成半径越来越大的液珠。当液珠的重力大于其对壁面的附着力时，液珠便脱离凝结核心而沿壁面滚下。这些滚下的液珠冲掉了沿途所有的液滴，于是蒸汽又在这些裸露的冷壁面上重新在凝结核心处形成小液滴，这称之为珠状凝结。
一种方法是，将壁面进行改性处理，使之成为非湿润表面。
6．答：
普通的玻璃很容易让波长小于2um的热射线通过，因此它可以把照射到它上面的大部分太阳能透射过去。
然而，这种玻璃对于3或4um以上的长波辐射基本上是不透明的。由于玻璃窖内的物体所发出的低温辐射实际上全是这种长波辐射，所以它们仍然被阻止在玻璃窖内。
这样，鉴于玻璃允许进来的辐射壁出去的多，因而玻璃窖内就产生了温室效应，即温度比较高，适合培植蔬菜。
7．答：
（1）对于卡诺循环，无论使用什么工质，也不论可逆热机的结构形式，提高热源的热力学温度和降低冷源的热力学温度，均可提高循环热效率。
（2）对于不可逆热机，应尽量避免其实际循环中所包含的不可逆因素，即减少循环的不可逆性，使其热效率接近相同热源条件下卡诺循环的热效率。
8．答：
由维恩位移定律可知，对应于最大单色辐射力的波长与该黑体热力学温度成反比，黑体在不同温度下的单色辐射力的最高峰是随着温度增高而移向波长较短的一边。所以钢锭会出现这种现象。
9．答：
穿的衣服不能一样。
虽然夏季和冬季室内的温度都在20度，但是室外的温度是不一样的，夏季高，冬季低，这样室外的温度和室内的温度就形成了温度差，进而就有了热传递，夏季室外比室内高，则热量向室外传递，冬季则相反，所以所穿的衣服不能一样。
挂上窗帘，相当于多加了一层热阻，所以感觉暖和。
12．答：
气体发射辐射和吸收辐射对波长具有强烈的选择性，其中二氧化碳和水蒸汽的光带主要有三个，且这三个光带范围位于红外光带，属于长波。地球上的物体大部分都发射长波，在现代工业生活方式中，二氧化碳和水蒸汽的含量越来越高，吸收地球上物体发射出来的长波。
这部分别吸收的电磁波，又被二氧化碳和水蒸汽发射到地球上，再加上太阳辐射的短波，导致地球温度约来越高，就出现了温室效应。
13、答：
二者差别有二，
其一，湿蒸气是一种化学成分H2O构成的，而饱和湿空气是空气和水蒸气多种化学成分构成的；
其二，饱和湿蒸气是饱和液体（水）和干饱和蒸汽的混合物，其中水和蒸汽都是饱和的；饱和湿空气虽是干空气和水蒸气的混合物，其中水蒸气是饱和的，但空气远未达到饱和。
14、答：
(1)过热水蒸汽是水蒸气所处的温度高于水蒸气压力所对应的饱和温度时的水蒸气；
(2)过冷水是水所处温度低于水具有的压力所对应的饱和温度时的水。
15、答：
指流动的流体与固体壁面之间直接接触，当两者温度不同时发生的热量传递现象。
（1）对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式；
（2）导热与热对流同时存在的复杂热传递过程；
（3）必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差。
16、答：
（1）温度不同的等温面或等温线不相交；
（2）在连续的温度场中，等温面（或等温线）或者在物体中构成封闭的曲面（或曲线），或者终止于物体的边界，不可能在物体中中断；
（3）沿等温线（面）无热量传递；
（4）等温线的疏密可直观反应不同区域温度梯度的相对大小。
18.答：
湿空气中水蒸气的分压力所对应的饱和温度成为湿空气的露点温度，简称露点。
湿润的夏天，水房中水管的温度比较低，低于水房空气中水蒸气所对应的露点温度，因此，水蒸气便以水滴形式析出，挂在水管上。 20.答：
利用了饱和压力和饱和温度一一对应的关系。
可以让制冷工质在低压下蒸发，使其饱和温度低于低温区的温度，而能从低温区吸收汽化潜热；再让 制冷工质在高压下凝结，使其饱和温度高于高温区的温度，能把凝结潜热在较高温度下释放出去。这样就完成了把热量从低温区向高温区的转移。 21.答：
（1）普朗克定律（2）斯特潘—波尔兹曼定律（3）兰贝特定律 22.答：
（1）混合式（2）蓄热式（3）间壁式
三 判断题
1、气体常数Rg 与气体种类无关，与状态无关。（ ）
2、工质经过不可逆过程的熵变必然大于经历可逆过程的熵变。（ ）
3、理想气体的热力学能和焓都仅仅是温度的单值函数。（ ）
4、任何气体经过绝热节流后，温度必然降低。（ ）
5、沸腾状态的水总是烫手的（ ）。
6、活塞式空气压缩机可以采用多级压缩的方法提高它的容积效率（ ）。
7、湿空气的相对湿度越大，其中水蒸气的分压力也越大。（ ）
8、任意循环的热效率都是1
2
1T T -
=η。（ ） 9、绝热闭口系就是孤立系。（ ）
10、热力系是人们研究问题而指定的热力学的研究对象。（ ） 11、热量传递的原因是由于物质不能储存热能。（ ） 12、传热问题的数学描述包括传热方程和单值性条件。（ ） 13、实际热机效率比卡诺热机效率小。（ ）
14、对流换热系数和导热系数一样，都是物质的物性参数。（ ） 15、热阻叠加原则适用的前提是串联路上各处热量传递相等。（ ） 16、稳态传热中，圆筒管壁沿半径方向的每一个壁面热流密度都相等。（ ） 17、黑色物体的吸收能力很强，而辐射能力很弱。（ ）
18、北方深秋季节，树叶容易结霜，结霜的部位是树叶的上面。（ ） 19、温度不同的等温面或等温线可以相交。（ ）
20、二维、稳态、常物性有内热源的导热微分方程式为 0)(,2222=+??+??c q y
t x t ρα。
（ ） 21、通用气体常数对理想气体都是一个不变的常数。（ ）
22、理想气体绝热节流后温度不变。（ ）
23、在T —S 图上，理想气体的定压线比定容线陡。（ ） 24、卡诺循环的热效率是1
2
1T T -
=η。（ ） 25、空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。（ ） 26、任何动力循环，循环净功0w 总等于循环净热量0q .（ ） 27、热力系是指所有参与热力过程的物体群。（ ） 28、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增。（ ）
29、在导热能力方面，金属小于非金属，固态小于液态，但液态大于气态。（ ） 30、热扩散率反映了导热过程中材料的导热能力与沿途物质储热能力之间的关系。（ ） 31、常物性、稳态导热方程是0/,
2
=+?ραc q t （ ） 32、对流换热系数和导热系数一样，都是物质的物性参数。（ ） 33、热阻叠加原则适用的前提是串联路上各处热量传递相等。（ ） 34、白体的反射能力强，吸收能力弱。（ ）
35、若速度边界层与热边界层同一厚度，普朗特数等于1。（ ）
36、稳态传热中，圆筒管壁沿半径方向的每一个壁面热流密度都相等。（ ）
1× 2× 3√ 4× 5× 6√ 7√ 8× 9× 10√ 11× 12√ 13× 14× 15√ 16× 17× 18√ 19× 20√ 21√ 22√ 23× 24√ 25× 26√ 27× 28√29× 30√ 31√ 32× 33√ 34√ 35√ 36×
四、计算题
1．一封闭系统沿acb 途径从状态a 变化到状态b 时，吸入热量80kJ/kg ，并对外界做功30kJ/kg 。
（1） 若过程沿adb 进行，系统做功10kJ/kg ，问系统吸热多少？
（2）当系统沿曲线从b 返回到初态a ，外界对系统做功20 kJ/kg ，则系统与外界交换热量的方向及大小如何？
（3）若kg kJ U U d a /40,0==，求过程ad 和db 的吸热量？
2．设一可逆卡诺热机中工作于1600℃和300℃的两个热源之间，工质从高温热源吸热400KJ ，试求：（1）循环热效率；（2）工质对外作的净功；（3）工质向低温热源放出的热量。
3．一蒸汽管道，内外直径分别为90㎜、100㎜，管壁导热系数)/(581K m W ?=λ。在管道外壁面上覆盖两层隔热保温材料，内层厚度mm 302=δ，导热系数)/(058.02K m W ?=λ；外层厚度mm 503=δ，
)/(17.03K m W ?=λ。蒸汽管道的内侧表面温度3001=w t ℃，保温材料外表面温度为50℃。试求：
（1）各层单位管长热阻；（2）每米蒸汽管道的热损失；（3）各层接触面上的温度2w t 、3w t 。 4．内燃机的气缸中有0.5kg 空气，燃油由喷油嘴喷入，燃烧后产生的热量有84kJ 为燃气所吸收，同时空气对外界做功为78kJ ，试求空气（燃气）比热力学能的变化量。
5．有一锅炉炉墙由三层组成，内层是厚mm 2301=δ的耐火砖层，导热系数1λ=1.10W/m ·℃；，外层是厚
mm 2403=δ的红砖层，58.03=λW/m ·℃；两层中间填以mm 502=δ，10.02=λW/m ·℃的石棉隔
热层。已知炉墙内、外两表面温度5001=w t ℃和504=w t ℃，试求通过炉墙的导热热流密度及红砖层的最高温度。
6、如下图所示，一个电熨斗，电功率为1200W ，底面竖直于环境温度为25℃的房间中，金属底板厚5mm ，导热系数()k m W ?=/15λ，面积A=300cm 2
。考虑辐射作用在内的表面传热系数h=80W/(㎡.K),确定稳态条
件下底板两表面的温度。
7、如果有一台热效率为30%的热机，用来带动制冷系数为2.5的制冷机，求制冷机每从冷物体带走1kJ 的热量，热机需要输入多少热量？
8、可逆卡诺循环1-2-3-4-1 如图所示。已知T 1=600℃，T 2=300℃，Q=3000kJ ，试求：
T
T T 12O
（1）循环做功量；（2）冷源吸热量及冷源熵增量；
（3）如果由于不可逆使系统的熵增0.2kJ/K ，求冷源多吸收多少热？循环少做多少功？ 9、将一个黑体表面的温度由27℃增加到810℃，求该表面的辐射力增加了多少倍？
10、一块混凝土空心砖，结构尺寸如图所示，单位为mm 。炉渣混凝土的热导率 ， 空
心部分的表观热导率 。若左、右两侧温度差为30℃，分析该过程的热路形式，并求一块砖的导热量。
11 燃气以质量流量1=m q ㎏/s 流经一喷管。在喷管入口截面处的压力、温度和流速分别为
MPa p 392.01=，2001=t ℃，s m w g /201=，在喷管出口处压力为MPa p 196.02=。设流动工质
为理想气体，且1=p c kJ/（㎏·K ），71.0=v c kJ/（㎏·K ），流动过程为可逆绝热过程。试求喷管出口处的温度2T 、流速2g w 、比体积2v 和截面面积2A 。[理想气体可逆绝热过程的参数间关系为
k
k P P T T 11212-???
?
??=，v
p c c k =
，v p c c R -=，)](2121T T c h h p -=-（12分）
1．解：
kg kJ U U U a b ab /503080=-=-=?
(1)对过程adb ，由封闭系统热力学第一定律得：
kg kJ W U Q adb ab adb /601050=+=+?=
（2）对b-a 过程，同样由封闭系统热力学第一定律得：
kg kJ W U Q ba ab ba /702050-=--=+?-=
即系统从b 到a 时，系统向外界放热70 kJ/kg 。
kg kJ U kg kJ U U U kg kJ U U b a b ba d a /50,/50,/40,0==-=?==
kg kJ W W W W ad db ad adb /100=+=+=(定容过程膨胀功为0)
对ad 过程由封闭系统热力学第一定律得：
kg kJ W U Q ad ad ad /501040=+=+?=
)/(79.0k m W ?=渣λ)/(29.0k m W ?=空λ
对db 过程由封闭系统热力学第一定律得：
kg kJ U U W U Q d b db db db /104050=-=-=+?=
2．解：
卡诺循环的热效率可表示为：1
121121211Q W
Q Q Q T T Q Q =-=-=-=η 所以%6969.031.01273
1600273
3001112==-=++-=-
=T T η KJ Q W 27640069.01=?=?=η KJ W Q Q 12427640012=-=-=
3．解：
（1）各层单位管长热阻： 管壁
W K m d d R /)(10891.290
100
ln 5821ln
214121
1??=?==
-ππλλ 内保温层
W K m d d R /)(2897.1100
160ln 058.021ln
21232
2?=?==
ππλλ 外保温层 W K m d d R /)(4545.0160
260ln 17.021ln
21343
3?=?==
ππλλ （2）单位管长热损失
m W R R R t t q w w /3.1434545
.02897.110891.250
3004321411=++?-=++-=
-λλλ
（3）2w t 、3w t
C
R R q t t C
R q t t R R t
t R t t q O w w O w w w w w w 115)2897.110891.2(3.143300)(6.29910891.23.143300421113411122
13
11211=+?-=+-==??-=-=+-=-=
--λλλλλλ
4．解：
已知Q=84KJ ，W=78KJ ，所以由热力学第一定律可知： Q=△U+W
所以△U=Q-W=84-78=6KJ 。
所以燃气比热力学能的变化量为6/0.5=12KJ 。 5．解：
（1）求热流密度，先计算各层单位面积的导热热阻
21.010
.123.0111,===
λδλR ㎡·℃/W
50.010
.005.0222,===
λδλR ㎡·℃/W 41.058
.024.0333,===
λδλR ㎡·℃/W 78.40141
.050.021.050
5003
1
,
=++-=
?=
∑=ι
ιλR t
q W/㎡
（2）求红砖层的最高温度 红砖层的最高温度是红砖层与石棉之间的接触面积温度3w t ，所以
7.214)5.021.0(78.401500)(2,1,13=+-=+-=λλR R q t t w w ℃
6、
解：
20/4000003
.01200
m W q ==
()
∞-=-==-==t t h dx dt
x q dx dt
x dx
t
d λδλ
,,0002
2 上述方程的通解为
21c x c t +=
由左侧条件得： λ
λ0
101,q c q c -==-
由右侧条件得：
()[]
δ
λ
δλ
δλ00112211q h q t c h c t c t c c h c ++=--=-+=-∞∞∞ 代入通解得：???
?
?+-+=∞h x q t t 10λδ 代入给定的数值后可得：
??
?
??++=∞=h q t t x 100λδ
=25+40000×???
???+80115
005.0 =538℃
???
??+-+=∞=h q t t x 10λ
δδδ
=25+40000×80
1
=525℃ 7、解：
KJ W
Q Q W KJ Q W W
Q 33.13
.04
.04.05
.21
12
2==
=
=
==
==
η
ηε
ε所以：所以：
8、解：
分）的功。（循环少做了分）（：）冷源多吸收的热量为（分）（冷源熵增量：分）。（）冷源吸热量（所以：所以：因为：所以：由于：：根据热力学第一定律静功净热量净功净热量26.11426.1145732.032/43.3573196911969210311969-30001969600
2733002733000)()(0)1(222221121221
2141224111KJ KJ T S Q K KJ T Q S KJ Q KJ Q Q W KJ T T Q Q T T Q Q S S T Q S S T Q W Q U U W Q =?=??====?===-==++?=?
==-=-===??+= 9、解
1704594.78000/4.7800010081027367.5100/4591002727367.51002
4
422
4
4
11===??? ??+?=??? ??==??
? ??+?=???
??=E E m W T C E m W T C E b b b
b
10、解：
该砖由上下可划分为7个从左到右的平行热流通道。3个混合（混凝土、空气、混凝土）通道和4个单一（混凝土）通道，对应的7个热阻为并列关系。
11．解：
（1）理想气体可逆绝热过程的参数间关系为
k
k P P T T 11212-???
?
??=
已知4.171
.01
==
=
v
p c c k ，则 K p p
T T k
k 388)
392
.0196
.0)(200273()
(4
.114.111
212=+==--（3分）
（2）（3分）
s
m w T T c w h h w g p g g /8.41220)388473(10002)(2)(222
12121212=+-?=+-=+-=
（3）求比体积（3分）
574.010
196.0388100029.0)(6
22222=???=-==p T c c p RT v v p m 3
/㎏ （4）（3分）
2242229.13109.138
.412574
.01cm m w v q A g m =?=?==
-
3R 141R 183k/w .2 79.00325.029.005.079.00325.009.011 A A A /852.403
.0179.0115
.0A 221?+?==?
??
??++?=???
??+??? ?
?+???? ??==??==
混
单渣空渣渣混渣总单R R K W R λδλδλδλδW
R t Q w
k 55.56053130/531.0852.4383.24852
.483.2R ==?==?+??=
工程热力学期末考试试题
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W
工程传热学试题及其答案
工程传热学试题及其答案
传热学试题 （环境科学与工程学院2003级使用） 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题（34分） 得 分 答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。 得分 答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A cV αρτ＝ 0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。因此， 1.（6分）非周期性的加热或冷却过程可以分 2.（6分）时间常数是从什么导热问题中定义
同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。 得 分 答： 四个无量纲准则的物理量组成为：2 3 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。（各1分） Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。（各1分） Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。（2分） 3.（10分）写出对流换热过程中的无量纲准
工程热力学考研试题及答案
1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ． ??>?ds T q B ． ??t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t 6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小21．理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数，当n ＝ ∞ 时，即为等体过程。 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体 D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ）A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ）A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功 10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大 B ．减小C ．不变 D ．的变化视具体压缩空气的耗功量 11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ）A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线 14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比C ．减小空气流量 D ．降低增压比 15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。（C ）A 分子间内位能 B ．分子运动动能C ．分子本身体积D ．分子间相互作用力 二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于（AC ）A ．2 1 p p RT ln B ．1 2p p RT ln C ．1 2v v RT ln D ．2 1v v RT ln E ．(p 2v 2－p 1v 1) 17．vdp dh q －=δ适用于 AC A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 E ．任意过程，任意气体 18．再热压力若选得合适，将使（BCDE ） A ．汽耗率提高 B ．热耗率提高 C ．循环热效率提高 D ．排汽干度提高 E ．平均吸热温度提高 19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE ）A ．流量变小B ．流量不变 C ．流量变大 D ．出口压力变大E ．出口速度变大 20．不可逆循环的热效率（BE ） A ．低于可逆循环的热效率 B ．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C ．高于可逆循环的热效率 D ．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E ．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22．在一定的压力下，当液体温度达到 饱和 时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。 23．湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24．火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26．理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式 Q ＝V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28．图示通用压缩子图上一状态点A ，其位置表明： 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。
工程热力学试卷1
一、分析说明题： 1、水汽化过程的P-V 与T-S 图上：1点、2线、3区、5态，分别指的是什么？ 答：1点：临界点2线：上界线（干饱和蒸汽线）、下界线（饱和水线）3区：过冷区（液相区或未饱和区）、湿蒸汽区（汽液两相区）、过热蒸汽区（气相区）5态：未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的气体可以看成是理想气体？ 答：①分子之间的平均距离相当大，分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。②分子之间没有相互的作用力。 ③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。 3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。 ①蒸汽初温的影响： 保持p 1、p 2不变，将t 1提高，2t 1 T 1T η=- 则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 且乏汽干度：2'2x x > ②蒸汽初压的影响： 保持t 1、 p 2不变，提高p 1，2t 1 T 1T η=- 则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 但是乏汽干度：2'2x x < 4、什么叫逆向循环或制冷循环？逆向循环的经济性用什么衡量？其表达式是什么？ 答：在循环中消耗机械能，把热量从低温热源传向高温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针方向进行的循环。 逆向循环的经济性评价指标有：制冷系数；ε =q 2/W net ；热泵系数：ε ′ =q 1/W net 5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。 答：①当绝对压强大于当地大气压时： 相对压强（表压强）=绝对压强-当地大气压 或 当地绝表P P P -= ②当绝对压强小于当地大气压时：真空度=当地大气压-绝对压强 或 绝当地真空P P P -= 6、绝热刚性容器中间用隔板分开，两侧分别有1kg N 2和O 2，其p 1、T 1相同。若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有什么变化，为什么？ 答: ①因为是刚性绝热容器，所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。②系统内部的隔板抽出后，温度保持不变。③绝热过程系统熵流为零，系统内部为不可逆变化，熵产大于零，因此总熵变大于零。 7、表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否 可能变化？ 答：①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算，因为表压力或真空度只是一个相对压力。 ②若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
工程热力学期末试题及答案
工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 则： 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空， 如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ） 如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=
河南城建学院期末考试考查试题 工程热力学试卷答案
1．可逆过程一定是准静态过程； 对，因为一个可逆过程，首先应该是准平衡过程。 2．工质经一不可逆循环后其熵一定增加； 错，工质经一不可逆循环后其熵是不变的。 3．第二类永动机违反了热力学第一和第二定律； 错，第二类永动机并不违背热力学第一定律。 4．节流过程是一个等焓过程； 错，节流过程中，流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流，处于不稳定状态，因而不能确定各截面的焓值，所以，尽管节流前后焓不变，但不能把节流过程理解为等焓过程。 5．制冷系数是大于1的数； 错，制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。 6．压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响； 对，有余隙容积后，如生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。 7．熵减少的过程是可以发生的； 对，只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。 8．孤立热力系熵减少的过程是无法实现的； 对，根据熵增原理，孤立系统熵必定增加或不变。 9．热量不可能从低温热源传向高温热源； 错，根据热力学第二定律，热不可能自发的从低温物体转向高温物体。 10．当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； 错，当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时，该蒸汽为过热蒸汽。二．名二、名词解释：（15分，每题3分） 1. 混合气体的分压力； 答：在与混合气体温度相同的情况下，每一种组成气体都独自占据体积V时，组成气体的压力成为分压力。 2. “焓”； 答：在有关热工计算中时常有U出现，为了简化公式和简化计算，把它定义为焓，用符号H表示。pV+ 3. 第二类永动机； 答：从环境大气或海水吸收热量不断转化为机械功，这种单一热源下做功的动力机械称为第二类永动机。 4. 孤立热力系； 答：任何一个热力系（闭口系、开口系、绝热系、非绝热系），总可以将它连同与其相互作用的一切物体组成一个复合系统，该复合系统不再与外界有任何形式的能量交换和质量交换，我们称该复合系统为孤立系统。 5. 理想气体； 答：理想气体是一种实际上不存在的假想气体，其分子是些弹性的、不具体积的质点，分子间相互没有作用力。 三．（15分） 空气由初态压力为0.1MPa，温度20℃，经2级压缩机压缩后，压力提高到2MPa。若空气进入各级气缸的温度相同，且各级压缩过程的多变指数均为1.2，求最佳的中间压力为多少？并求生产1kg质量的压缩空气所消耗的理论功？求各级气缸的排气温度为多少？ 解：最佳中间压力MPa p p p447 .0 2 1.0 2 1 2 = ? = =； 理论比功：() KJ p p p p T R n n w n n n n g c 21 . 286 2 1.0 447 .0 2 20 15 . 273 10 06 . 287 1 2.1 2.1 2 1 2.1 1 2.1 3 1 2 3 1 1 2 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? + ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ?? ? ? ? ? + ?? ? ? ? ? - = - - - -
工程热力学试卷终极版
工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ，热量是过程量，所以熵也是过程量。 （×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 6.v p -图上，理想气体的等熵线比等温线陡；s T -图上，理想气体的等压线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质，任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么？ 答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。
答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的范围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 答：1-2过程：0-<<∞n ，压缩、放热、降温、降压。
同济大学《工程热力学》期末模拟试卷
同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题（共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分） 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 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T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-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，通电后如取空气为系统，则【】 A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 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.定容过程 12、气体的容积比热是指【】
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。
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过程,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 k k p p T T 11212-??? ? ??=() 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、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.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化就是一样的。() 7.对于过热水蒸气,干度1>x () 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过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10分) 1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。 (A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律; (C)不违反第一、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.系统在可逆过程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)系统所经历的过程; (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.()过程就是可逆过程。 (A)、可以从终态回复到初态的(B)、没有摩擦的 (C)、没有摩擦的准静态过程(D)、没有温差的 三.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,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: 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、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,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p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(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,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p c =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、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)
最新工程传热学试题及其答案
工程传热学试题及其 答案
传热学试题 （环境科学与工程学院2003级使用） 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题（34分） 答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。 答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为 A cV αρτ＝ 0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。 答： 四个无量纲准则的物理量组成为： 23 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。（各1分） Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。（各1分） Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热
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过程，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 k k p p T T 11212-??? ? ??= （ ） 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、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．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。 （ ） 7．对于过热水蒸气，干度1>x （ ） 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过程的路径有关的过程量 （ ） # 10．已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。 （ ） 二．选择题 （10分） 1．如果热机从热源吸热100kJ ，对外作功100kJ ，则（ ）。 （A ） 违反热力学第一定律； （B ） 违反热力学第二定律； （C ） 不违反第一、第二定律；（D ） A 和B 。 2．压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 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．系统在可逆过程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 ） 系统所经历的过程； [ （C ） （A ）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蒸汽 （D ）不能确定 5．（ ）过程是可逆过程。 （A ）.可以从终态回复到初态的 （B ）.没有摩擦的 （C ）.没有摩擦的准静态过程 （D ）.没有温差的 三．填空题 （10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________
工程热力学习题解答
1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+??? 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？
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全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！
中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 一、单项选择题（本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 1 分，共15分） 1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入 1 bar 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. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 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。
工程热力学试题附答案.doc
一、判断命题是否正确，错误的加以改正 1、孤立系统的热力状态不能发生变化。 2、答：×，只要孤立系统发生热力过程，其热力状态就会发生变化。 2、工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中 S g不可逆S g可逆、S f不可逆S f可逆、S不可逆S可逆。 答：×，S f 不可逆S f可逆 3、热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。 4、答：×，热力过程中，系统向外界放热，其温度不一定降低。 5、一切不可逆循环的热效率答：×，一切循环的热效率t w net。 q1 t w net。 q1 6、系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵一定减小。 7、答：×，系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵不一定减小。 6、工质经过不可逆循环后，有 Q 0 ，根据 dS Q dS 0 。T r ，则有 T r 答：×，工质经过不可逆循环后，有Q 0 ，但dS 0 。 T r 二、选择题 1、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，一部分为高压气体，一部分保持真空，抽去隔板 前后 D A、S 0 ， U 0 ； B 、S0，H 0 ； C、S 0 ， U 0 ； D 、S0，U 0。 2、q c p T w t适用于 C A、任意气体、闭口系统、可逆过程； B、实际气体、开口系统、可逆过程； C、理想气体、开口系统、稳流过程； D、任意气体、开口系统、可逆过程。 3、经过不等温传热后， B A、热量的可用能和废热均减少； B、热量的可用能减少，废热增加； C、热量的可用能不变，废热增加；
D、热量的可用能不变，废热减少。 4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后，则孤立系统的总能、总熵、总用的变化为 C A、E 0 ， S 0，E X 0； B、E 0 ， S 0，E X 0 C、E 0 ， S 0，E X 0； D、E 0 ， S 0，E X 0 5、在紧闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经过一段时间的运行，则室温将 B A、降低； B、升高； C、不变； D、不定。 6、工质不可逆稳态稳流经过某控制容积，则此控制容积内： B A、储存能不变，熵增加； B 、储存能不变，熵不变； C、储存能增加，熵增加； D 、储存能增加，熵不变。 三、简答题 1、什么是可逆过程实现可逆过程的基本条件是什么可逆过程与准静态过程的区别与联系是 什么 答：可逆过程是当系统完成某一过程后，如果令过程沿相同的路径逆行而能使过程中所涉及到 的一切（系统和外界）都回复到原来的状态，而不留下任何的痕迹的过程 实现可逆过程的基本条件是过程无限缓慢，即所有的不平衡势差无限小；没有耗散效应。 可逆过程与准静态过程的共同点：他们都是无限缓慢的、由连续的、无限接近平衡的状态所组成的过程，都可以在坐标图上用连续的实线来表示。 可逆过程与准静态过程的区别是准静态过程着眼与平衡，耗散效应对它无影响，而可逆过程不但强调平衡，而且强调能量传递效果。 2、理想气体从同一初态膨胀到同一终态比体积，定温膨胀与绝热膨胀相比，哪个过程做功 多若为压缩过程，结果又如何 答：对于膨胀过程而言，定温膨胀做功多，若为压缩过程，则定熵压缩耗功多。可以用示功 图来表示。 3、朗肯循环由哪几个过程组成这些热力过程分别在哪些热力设备中完成 答：朗肯循环由定压加热（ 2 分）、定熵膨胀、定压冷却和定熵压缩四个过程组成，这些热 力过程分别在锅炉和过热器、气轮机、冷凝器以及给水泵中完成的。 四、证明题
工程热力学试题及答案1
中国自考人——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧！ 全国2002年10月高等教育自学考试 工程热力学(一)试题 课程代码：02248 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要 求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) A.稳流开口系统 B.闭口系统 C.任意系统 D.非稳流开口系统 4.锅炉空气预热器中，烟气入口温度为1373K ，经定压放热后其出口温度为443K ，烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍 倍 倍 倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 8.不可逆机与可逆机相比，其热效率( ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大，也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时，回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升，热耗率下降 B.汽耗率下降，热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿空气中水蒸汽所处的状态( ) A.可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态 B.只能是饱和状态
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 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