2022年工程热力学期末试卷及答案 .pdf
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1、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kkppTT11212()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
2、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dt、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;
3、(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_ 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
4、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dt、wett温度,试用Hd 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pc和VckJ/(kgK),并将此多变过程表示在vp图和sT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
5、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=1.004kJ/(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)一是非题(10 分)1、2、3、4、5、6、7、8、9
6、、10、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,0 4、1nvnccn5、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,分子本身的体积可以忽略,而分子间平均距离很大,分子间相互吸引力小到可以忽略不计时,这种状态的气体便基本符合理想气体模型。水蒸气的
7、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。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、证明: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过程方程式。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)和Vc=0.9567kJ/(kg?K)2、背压为 0.275MPa,出口流速12526.3kg/s 3、实际功量61
8、7.6kJ/kg,理想功量 kJ/kg,相对内效率0.661 4、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(10分)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不管过程是否可逆,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,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
9、做扩压管使用。()6对于过热水蒸气,干度1x()7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。()文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W
10、2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5
11、HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P
12、7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4
13、ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M
14、7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10
15、文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:C
16、T10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q109膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量()10在管道内定熵流动过程中,各点的滞止参数都相同。()二选择题(10 分)1湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_(A)U=0(B)U0(C)U 0(D)U0 或 U0 2压气机压缩气体所耗理论轴功为_(A)pdv12(B)d pv()12(C)pdu12p1v1p2v 3多级(共Z 级)压气机压力比的分配原则应是_(A)i=(PZ+1+P1)/Z(B)i=(PZ+1/P1)1/Z(C)i=PZ+1/P1(D)i=(PZ+1/P1)/Z 4工质熵减少的过程_(A)不能进行(
17、B)可以进行(C)必须伴随自发过程才能进行5闭口系统功的计算式W=U1 U2_ 适用于可逆与不可逆的绝热过程。只适用于绝热自由膨胀过程。只适用于理想气体的绝热过程。只适用于可逆绝热过程。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_过程和两个 _过程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
18、(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,问这一过程能否实现,为什么2.已知房间内湿空气的t、wett温度,试用Hd 图定性的确定湿空气状态。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,过程热量、功量以及内能的变化,并画出p-v 图,比较两种压缩过程功量的大小。(空气:pc=1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20 分)2某热机在T1=1800K 和 T2=450K 的热源间进行卡诺循环,若工质从
19、热源吸热1000KJ,试计算:(A)循环的最大功?(B)如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为 100K,在过程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)如果循环过程中,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。求合适的喉部截面积、喷管出口的截面积和出口温度。(
20、空气:pc=1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20 分)一是非题(10 分)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、二选择题(10 分)1、B2、C3、B4、B5、A 三填空题(10 分)文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5
21、P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4 ZQ5N7M7N5Q10文档编码:CT10F2W2Y1W5 HO2Q5P7Y1V4
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