2014.1.1《工程热力学A》试卷A-试题及答案（给学院）

吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷

考试课程与试卷类型：工程热力学A A卷 姓名： 学年学期：2013-2014-1 学号： 考试时间：2014-1-8 班级：

一、选择题（每小题1分，共10分，把答案添到表格中）

小题 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 1. The range of polytropic exponent n in an actual polytropic compression process is（① ）

A：（-∞，0） B：[0，1] C：[1，k] D：（1，k） E：[k，+∞] 2. 房间中的空气被真空泵吸入喷管，若要求喷管出口达到超音速，你应选择（ ② ）

A：渐缩喷管 B：渐放喷管 C：缩放喷管 D：三种均可 3. 0.1Mpa、120℃的水蒸气是（ ③ ）

A: 过热蒸汽 B：干饱和蒸汽 C：湿饱和蒸汽 D：无法确定 4. 在稳定状态稳定流动过程中，所选确定空间中物质的 （ ④ ）

A: 熵值增加 B：熵值不变 C: 熵值减小 D: 熵值不定 5. 为使压缩过程耗功最小，应使压缩机的压缩过程尽可能接近（ ⑤ ） A：定温过程 B：多变过程 C：定熵过程 D：绝热过程 6.下面不可能看成可逆过程的是（ ⑥ ）

A：吸热过程 B：压缩过程 C：节流过程 D：绝热膨胀过程 7. 系统经不可逆过程，一定使（⑦）

A：系统的火用值不变 B：系统的火用值增加 C：系统的火用值减少 D: 火用损大于零 8. 在p-v 图上，任意一个正向循环其（ ⑧ ）

A：压缩功小于膨胀功 B：压缩功等于膨胀功 C：压缩功大于膨胀功 D：压缩功与膨胀功二者关系不定 9. 下列可提高朗肯循环热效率的措施为（ ⑨ ）

A：提高锅炉给水温度 B：提高锅炉给水压力 C：提高汽轮机乏汽压力 D：提高汽轮机乏汽干度 10. 四冲程汽油机对应的理想循环为（ ⑩ ）

A: 混合加热循环 B: 定容加热循环 C: 定压加热循环 D: 布雷顿循环

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二、是非判断题（每小题1分，共10道小题，共10分，对的画“√”，错的画“×”）

小题 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 1. The enthalpy values before and after throttling are equal. 2. 因自发过程是不可逆过程，所以不可逆过程可自发进行。

3. 你在空气比定压热容测定实验中测定了比热仪入口空气的表压力，它会随着大气压力

的变化而变化。

4. 要使工质升温只能通过加热过程实现。

5. 卡诺定理可以表述为: 一切循环的热效率不可能大于可逆循环的热效率。 6. 理想气体的比焓、比热力学能、比热容都只是温度的单值函数。 7.任意过程中系统和外界交换的热量都可以表示为?Tds。 8.点燃式内燃机的压缩比越高越好。

9. 在空气压缩制冷系统中采用回热可以使制冷系数提高。

10. 湿空气压力一定时，只要含湿量相等，其水蒸气分压力必相等。

三、简答题（每题6分，共30分）

Tr2T1. 试说明ηt＝1－，ηt＝1－和ηt＝1－m2这三个热效率公式各适用于什么情

Q1Tm1Tr1况，其中Tr1,Tr2,Tm1,Tm2分别表示高、低温热源温度，工质平均吸热温度与平均放热温度。 2. 湿空气进行了一个先加热后绝热加湿的过程，试在湿空气的h-d图上表示出该过程，并说明绝热加湿过程中湿空气的含湿量、相对湿度、比焓、温度是如何变化的。

3. 在压缩比一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系是怎样的？试利用T-s图进行分析。

4. 环境压力0.1MPa下1m3刚性真空容器所包含的空间内热力学能及火用值分别是多少？ 5. Draw the T-s diagram of vapor-compression refrigeration cycle with a gas-liquid separator, and point out the equipment name in each process.

Q2四、计算题（3道题，共50分 ）

1.（10分）空气可逆绝热流过一个喷管，进入背压0.1MPa的空间，已知空气入口参数为

p1?0.5MPa、T1?300K，问应采用什么形式的喷管？并求喷管出口流速及出口温度。

空气k = 1.4，cp=1.004kJ/(kg.K)

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2.（15分）水蒸气在过热器中由初始状态1的p1＝6MPa、x1＝0.98定压吸热，变化为500 ℃的过热蒸汽状态2，画出 h-s 图，并求1kg水蒸气在过热器中吸收的热量。已知：当p＝6 MPa时，h'＝1 213.3 kJ/kg，h\＝2 783.82 kJ/kg；当p＝6 MPa、t＝500 ℃时，h＝3 420.6 kJ/kg。 3.（25分）An steady flow rotary compressor receives air at 0.1MPa and 27℃, which it compresses to 0.6MPa with an adiabatic efficiency of 0.85. Based on surroundings at 27℃, determine (a) the final temperature, (b) the specific entropy change and specific availability change between inlet state and outlet state, (c) the necessary specific work input to the compressor , (d) the irreversibility （the entropy production and exergy destroyed）.

（Treat the air as an ideal gas, with the specific heat at constant pressure, cp=1.004kJ/(kg.K), and the ratio of specific heats k=1.4.）

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吉林大学汽车工程学院本科课程考试

参考答案与评分标准

考试课程：工程热力学 A 学年学期：2013-2014-1 试卷类型：A卷 考试时间：2014-1-8

一、选择题（每小题1分，共10分，把答案添到表格中）

小题 1 答案 D 2 C 3 A 4 B 5 A 6 C 7 D 8 A 9 B 10 B 总分 1. The range of polytropic exponent n in an actual polytropic compression process is （ D ）

A：（-∞，0） B：[0，1] C：[1，k] D：（1，k） E：[k，+∞] 2. 房间中的空气被真空泵吸入喷管，若要求喷管出口达到超音速，你应选择（ C ）

A：渐缩喷管 B：渐放喷管 C：缩放喷管 D：三种均可 3. 0.1Mpa、120℃的水蒸气是（ A ）

A: 过热蒸汽 B：干饱和蒸汽 C：湿饱和蒸汽 D：无法确定 4. 在稳定状态稳定流动过程中，所选确定空间中物质的 （ B ）

A: 熵值增加 B：熵值不变 C: 熵值减小 D: 熵值不定 5. 为使压缩过程耗功最小，应使压缩机的压缩过程尽可能接近（ A ） A：定温过程 B：多变过程 C：定熵过程 D：绝热过程 6.下面不可能看成可逆过程的是（ C ）

A：吸热过程 B：压缩过程 C：节流过程 D：绝热膨胀过程 7. 系统经不可逆过程，一定使（D）

A：系统的火用值不变 B：系统的火用值增加 C：系统的火用值减少 D：火用损大于零 8. 在p-v图上，任意一个正向循环其（ A ）

A：压缩功小于膨胀功 B：压缩功等于膨胀功

C：压缩功大于膨胀功 D：压缩功与膨胀功二者关系不定 9. 下列可提高朗肯循环热效率的措施为（ B ）

A：提高锅炉给水温度 B：提高锅炉给水压力 C：提高汽轮机乏汽压力 D：提高汽轮机乏汽干度 10. 四冲程汽油机对应的理想循环为（ B ）

A: 混合加热循环 B: 定容加热循环 C: 定压加热循环 D: 布雷顿循环

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