工程热力学试卷 - 图文

为75kPa，0.11MPa，问下列答案正确的是：（ ）

A、表A的读数为35kPa B、表A的读数为30kPa C、表A的读数为25kPa D、表A的读数为20kPa 5.“不可逆过程，就是指工质不能恢复原来状态的过程”的说法（ ） A．是错误的 B．是正确的 C．不够严格 D．无法判断

6.活塞式内燃机的三种理想循环，在压缩比相同，吸热量相同时，混合加热理想循环的热效率tm，定压加热理想循环的热效率tP，以及定容加热理想循环的热效率tV三者之间的关系正确的是：（ ）

tPtV B．tVtmtP C．tmtVtP D．tPtVtm A．tm7.已知一个喷管入口出口速度均小于音速，那么该喷管类型为：（ ）

A．渐缩管 B．渐扩管 C．缩放管

8.用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到3个温度，是干球温度的是：（ ）

A．16℃ B．18℃ C．29℃

9.如图所示，压力为0.8MPa的空气进入一个渐缩喷管，射向压力为0.1MPa的空间，假如在喷管的出口端沿着截面切去一小段，则出口截面上的压力：（ ）

A．增大 B．不变 C．减小 10.下列说法正确的是：（ ）

A．热源有三个的可逆循环，其热效率小于卡诺循环的效率

B．在两个热源工作的不可逆循环，其热效率小于等于相同情况下

卡诺循环的效率

C．在两个热源工作的任何非卡诺循环，其热效率必小于相同情况下卡诺循环的效率 D．卡诺循环的热效率不仅仅决定于高温热源和低温热源的温度 四、试将满足以下要求的理想气体多变过程在p-v图上表示出来。（画在下面的参考图上，并注明序号） （10分，每小问2分）

（1） 工质又膨胀，又放热 （2） 工质又膨胀又升压

（3） 工质又受压缩又升温又吸热 （4） 工质又受压缩又降温又降压 （5） 工质又放热又降温又升压 五、名词解释（10分，每小题5分）

1、孤立系统熵增原理

2、热量火用：

六、计算题（40分）

1、有一橡皮球，当其内部气体的压力和大气压力相同

3

为 0.1MPa时呈自由状态，体积为 0.3m。气球受火焰照射而受热，其体积膨胀一倍，压力上升为 0.15MPa，设气球的压力升高与体积成正比。试求：（ 1 ）该过程中气体作的功；（ 2 ）用于克服橡皮气球弹力所作的功。若初始时气体温度为 17 ℃，求球内气体的吸热量。已知该气体常数 R g =287 J/(kg·K)，

其热力学能{u}J/(kg·（10分） K)=0.72{T}K。

2、将 m=0.36kg 的一根金属棒投入 m w =9kg 的水中，初始时金属棒的温度 Tm,i==1060K ，质量热容 c m =0.42kJ/(kg.K) ，水的初始温度 T w =295K ，质量热容 c w =4.187kJ/(kg.K) ，求终温度 T f 和金属棒、水、以及孤立系的熵变。设容器为绝热。（10分）

3、若某内可逆奥托循环的压缩比为8，工质自1000℃的高温热源定容吸热，向20℃的环境介质定容放热，工质在定熵压缩前压力为110kPa、温度为50℃，吸热过程结束后温度为900℃。假定气体比热容cp=1.005kJ/(kgK)，k=1.4，环境大气压p0=0.1MPa，试求：（1）循环中各状态点的压力和温度；（2）循环热效率；（3）吸、放热过程及循环中单位质量工质的作能力损失。（20分）

2005~2006学年第二学期期末考试《工程热力学》试卷（B）

（注：直接写在试卷上，不够的可以写在答题纸上）

一、是非题（注：每题2分，共10分）（对者√，错者×） （1）熵增过程即为不可逆过程（ ）

???????????????????????（2）湿空气的相对湿度越大，其中水蒸气分压力就越大。（ ） （3）两个热源间工作的一切可逆循环，它们的热效率都相同。（ ） （4）水的三相点的比体积是定值。（ ）

（5）热源与冷源的温差愈大，热效率愈高，制冷系数也愈大。（ ） 二、填空题（每题2分，共10分）

空气流经阀门，其焓变 ；熵变化 。(填大于零，小于零，等于零)

绝热容器中间用隔热板分开，两侧分别有1kg氮气和氧气，其p1，T1相同，若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有：T2 T1，S2 S1（填大于、等于、小于）。

用遵循范德瓦尔方程的气体在两个恒热源T1,T2间进行一个卡诺循环，则其热效率为_______。 三、单选题（20分，每题2分）

1.平衡态是指当不存在外部影响（ ）

A、系统内部状态永远不变的状态 B、系统内部改变较小 C、系统内部状态不随时间而变化 D、系统内部状态不发生变化

2.对于线性的牛顿温标N，对应水的冰点和气点分别为100N和200N，当热力学温标为0K时，牛顿温度为多少（ ）

A．0N B．-173.15N C．-273.15N D．-215.15N 3.以下关系式正确的是：（ ）

????????T?s?s?v?T?p?s?p()s??()T()T??()p)s?()v()T??()v?v C．?v?T ?s B．?p?T D．?pA．?v(4.下列参数是过程量的是：（ ）

A．焓 B．热量火用 C．温度 D．内能

5.活塞式内燃机的三种理想循环，在循环最高压力和最高温度相同时，混合加热理想循环的热效率tm，定压加热

理想循环的热效率tP，以及定容加热理想循环的热效率间的关系正确的是：（ ）

A．

???tV三者之

?tm??tP??tV B．

?tV??tm??tP

tVtP D．tPtmtV C．tm6.已知一喷管入口速度大于音速，出口速度小于音速，那么不属于该喷管类型为：（ ）

A．渐缩管 B．渐扩管 C．缩放管

7.用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到3个温度，是露点温度的是：（ ）

A．16℃ B．18℃ C．29℃

8.如图所示，压力为0.8MPa的空气进入一个渐缩喷管，射向压力为0.1MPa的空间，假如在喷管的出口端沿着截面切去一小段，则出口截面上的流量：（ ）

A．增大 B．不变 C．减小 9.卡诺循环是由哪四个过程构成：（ ）

A．两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程 B．两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程 C．两个可逆定压过程和两个可逆定容过程 D．两个可逆定容过程和两个可逆定温过程

10.可逆过程与准平衡过程的主要区别是（ ）

A．可逆过程比准平衡过程进行的快得多 B．准平衡过程是进行得无限慢的过程

C．可逆过程不但是内部平衡，而且与外界平衡 D．可逆过程中工质可以恢复为初态 四、试将满足以下要求的理想气体多变过程在T-s图上表示出来。（画在下面的参考图上，并注明序号） （10分，每小问2分）

1) 工质又膨胀，又放热 2) 工质又膨胀又升压

3) 工质又受压缩又升温又吸热 4) 工质又受压缩又降温又降压 5) 工质又放热又降温又升压

??????????五、名词解释（10分，每小题5分）

1、绝热节流：

2、冷量火用：

六、计算题（40分）

3

1、如图所示，汽缸内空气的体积为 0.008 m，温度为 17 ℃，初始时空气压力为 0.1013MPa，环境大气压力 pb =0.1 MPa，弹簧呈自由状态。现向空气加热，使其压力升高，并推动活塞上升而压缩弹簧。已知活塞面积为0.08m，弹簧刚度为40000N/m ，空气热力学能变化关系式为

△u12=0.718△T kJ/kg。试求，使汽缸内空气压力达到 0.3MPa，所需的热量。（10分）

2、将 m=0.4kg 的一根金属棒投入 m w=10kg 的水中，初始时金属棒的温度 Tm,i==1060K ，质量热容 c m =0.42kJ/(kg.K) ，水的初始温度 Tw =300K ，质量热容 cw=4.187kJ/(kg.K) ，求终温度 Tf和金属棒、水、以及孤立系的熵变。设容器为绝热。（10分）

3、某内燃机狄塞尔循环的压缩比是17:1，压缩起始时工质状态为p1 = 95kPa、t1 =10°C 。若循环最高温度为 1900K，气体比热容为定值cp =1.005kJ/(kg.K)、κ

=1.4。试确定（1）循环各点的温度、压力和比体积；（2）预胀比；（3）循环热效率。（20分）

2006~2007学年第二学期《工程热力学》试卷（A）

（注意：所有试题直接答在试卷上，不够写的部分写在空白答题纸上，并写明题号）

一、是非题（每题2分，共20分。对者在题号后面的括号内打√，错者打×）

1（ ）闭口系与外界无物质交换，那么系统内质量保持恒定的热力系就是闭口系。 2（ ）平衡状态的本质就是系统内各点的所有参数都不随时间发生变化。 3（ ）气体吸热后熵一定增大。

4（ ）气体吸热后热力学能一定升高。 5（ ）气体压缩时消耗一定的功。

6（ ）熵减小的过程必定为放热过程。 7（ ）使熵增大的过程必为不可逆过程。 8（ ）不可逆绝热压缩的终态熵小于初态熵。

9（ ）工质经历不可逆循环有。

10（ ）水的三相点的状态参数不是唯一确定的。

二、单选题（每题2分，共10分。将选择的结果填到题号后的括号内） 1（ ）——理想气体某一过程的技术功wt等于吸热量q，该过程是：

（A）定压过程 （B）定容过程 （C）定温过程 （D）绝热过程 2（ ）——制冷系数ε是：

（A）大于1 （B）等于1 （C）小于1 （D）以上皆有可能 3（ ）——在相同条件，卡诺热机效率比实际热机效率：

（A）小 （B）二者相等 （C）大 （D）可能高，可能低，也可能相等 4（ ）——气体常数Rg决定于。

（A）气体的分子量 （B）气体的质量（C）气体所处的状态 5（ ）——绝热节流过程是：

（A）定压过程 （B）定温过程 （C）定熵过程 （D）节流前后焓相等的过程 三、简答题（每题5分，共10分） 1、熵流与熵产的区别。

2

??ds?02、简述热力学第二定律的两种说法。

四、下图是活塞式内燃机混合加热理想循环p-v图，请画出相应的T-s图。试通过作图比较分析，在压缩比相同和吸热量相同的条件下，混合加热理想循环、定压加热理想循环和定容加热理想循环的热效率大小。（15分）

五、计算题（每题15分，共45分）

1、1kg的氧气置于如图所示的气缸内，缸壁能充分导热，且活塞与缸壁无摩擦，初始时氧气压力为0.5MPa、温度为27℃。若气缸长度为2L，活塞质量为10kg。试计算拔出销钉后，活塞可能达到的最大速度。

2、某热机工作于T1=2000 K、T2=300 K的两个恒温热源之间，试问下列几种情况能否实现，是否可逆循环：（1）Q1= 1 KJ，Wnet= 0.9 KJ；（2）Q1= 2 KJ，Q2= 0.3 KJ；（3）Q2= 0.5 KJ，Wnet= 1.5 KJ 。 3、一简单蒸汽动力循环（即朗肯循环），蒸汽的初压p1= 3 MPa，初始温度t1=490℃，终压p2=6 kPa。试求：（1）蒸汽终干度x2（2）循环效率?t （注：相关水及其蒸汽的状态参数见附表1、2）

3?:m/kg；hk:J/kg；s:k?J/）k gk附表1 未饱和水和过热水蒸汽表 （