年自考工程热力学考试试题

02248工程热力学（一）第1页共5页全国2001年10月高等教育自学考试工程热力学（一）试题课程代码：02248第一部分选择题一、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._________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.没有摩擦的准平衡D.没有温差的2.绝对压力p,真空pv，环境压力Pa间的关系为()A.p+pv+pa=0B.p+pa－pv=0C.p－pa－pv=0D.pa－pv－p=03.闭口系能量方程为()A.Q+△U+W=0B.Q+△U－W=0C.Q－△U+W=0D.Q－△U－W=04.气体常量Rr()A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关5.理想气体的是两个相互独立的状态参数。()A.温度与热力学能B.温度与焓C.温度与熵D.热力学能与焓6.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为()A.定压B.定温C.定体D.绝热7.卡诺循环如图所示,其吸热量Q1=()A.RrT1ln21ppB.RrT1ln21vvC.T1△S34D.T1△S218.在压力为p时,饱和水的熵为s′;干饱和蒸汽的熵为s″。当湿蒸汽的干度0x1时,其熵为s,则()A.s″ss′B.ss″s′C.ss′s″D.s′ss″9.电厂热力设备中，内的热力过程可视为定温过程。A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵10.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为()A.dh=－vdpB.dh=vdpC.dh=－pdvD.dh=pdv11.水蒸汽动力循环的下列设备中,有效能损失最大的设备是()A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.水泵12.活塞式压气机的余隙容积增大使()A.wc增大,ηv减小B.wc不变,ηv减小C.wc不变,ηv不变D.wc减小,ηv减小13.已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进,出口空气的温度为T1、T2;燃烧室出口燃气温度为T3,则其理想循环热效率为()A．1－12TTB.1－21TTC.1－23TTD.1－32TT1243TS02248工程热力学（一）第2页共5页14．饱和湿空气的相对湿度（）A．1B.=1C.1D.0115.湿空气的焓h为（）A.1kg湿空气的焓B.1m3湿空气的焓C.1kg干空气与1kg水蒸汽焓之和D.1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和二、多项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题列出的五个选项中有二至五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。多选、少选、错选均无分。16.单位物量的理想气体的热容与_____有关。()A.温度B.压力C.气体种类D.物量单位E.过程性质17.卡诺循环是_____的循环。A.理想化B.两个定压、两个绝热过程组成C.效率最高D.热源和冷源熵变相等E.可逆18.水蒸汽h－s图上的定压线()A.在湿蒸汽区为直线B.在过热蒸汽区为直线C.在湿蒸汽区为曲线D.在过热蒸汽区为曲线E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线19.理想气体经绝热节流后，前后稳定截面上的_____相等。A.压力B.温度C.比体积D.焓E.熵20.从理论上分析，活塞式压气机压缩空气的过程可以有_____过程。()A.定压B.定体C.定温D.绝热E.多变第二部分非选择题三、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_____热力系。22.热力系的储存能包括_____。23.已知某双原子气体的气体常数Rr=260J/(kg·k)，则其定值定体质量比热容cv=_____J/(kg·k)。24.已知1kg理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为Δu=_____。25.定值比热容为cn的多变过程，初温为t1,终温为t2，其熵变量Δs=_____。26.水蒸汽的临界压力为_____MPa。27.流体流经管道某处的流速与_____的比值称为该处流体的马赫数。28.汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了_____的限制。29.压气机增压比较大时，为了减少滞胀容积、提高容积效率，除了尽可能减小余隙容积外，通常还采取_____的措施。30.未饱和湿空气的相对湿度值在_____之间。四、名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15分)31.控制质量32.热量的无效能02248工程热力学（一）第3页共5页33.水蒸汽的饱和状态34.喷管效率35.湿空气的含湿量五、简答题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)36.准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系?37.理想气体状态方程有哪些常见形式?方程中的常数项与物性是否有关?38.干饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的状态参数各有何特点?39.何谓汽流在喷管中的临界状态?何谓临界压力比?理想气体的临界压力比与哪些因素有关?40.何谓汽耗率?何谓热耗率?它们与热效率有什么关系?六、计算题(本大题共4小题，41~43小题每小题5分，44小题10分，共25分)41.m=2.26kg理想气体的气体常数Rr=430J/(kg·k)，比热比k=1.35。初温T1=477K，经可逆定体过程后终温T2=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。42.设炉膛中火焰的温度恒为tr=1500℃，汽锅内蒸汽的温度恒为ts=500℃，环境温度为t0=25℃，求火焰每传出1000kJ热量引起的熵产和作功能力损失。43.空气可逆绝热流过一喷管，入口压力p1=0.7MPa，温度t1=800℃，出口压力p2=0.15MPa，此喷管是什么外型的喷管?入口空气流速忽略不计，比热容和比热比取定值，分别为cp=1.004kJ/(kg·K)，k=1.4，求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。44.一次再热两级(混合加热器)回热的蒸汽动力循环，初压p1=10MPa,初温t1=500℃,终压p2=0.005MPa；再热过程a~b中压力pa=pb=1.5MPa,再热后蒸汽温度tb=500℃;第一级抽汽压力p01=pa=1.5MPa，第二级抽汽压力p02=0.13MPa。已查出新蒸汽焓h1=3374kJ/kg,汽轮机排汽焓h2=2322kJ/kg；第一级抽汽焓h01=2872kJ/kg,压力po1下饱和水焓01h=844.7kJ/kg;第二级抽汽焓h02=2816kJ/kg,压力po2下饱和水焓02h=448.9kJ/kg;再热过程a~b蒸汽的焓ha=h01=2872kJ/kg,hb=3473kJ/kg;汽轮机排汽压力p2下饱和水的焓2h=137.8kJ/kg。试列出回热加热器的热平衡式，并算出抽汽率α1和α2及循环热效率。全国2001年10月高等教育自学考试工程热力学(一)试题参考答案课程代码：02248一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)1.C2.D3.D4.A5.C6.B7.A8.A9.C10.B11.A12.B13.B14.B15.D二、多项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)16.ACDE17.AE18.AD19.BD20.CDE三、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.孤立22.热力学能、宏观动能、重力位能23.65024.cv(T2－T1)02248工程热力学（一）第4页共5页25.cnln12TT26.22.1227.当地音速28.环境温度29.多级压缩、中间冷却30.0与1四、名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15分)31.闭口系内包含的物质量是恒定的，这种作为研究对象的恒量物质称为控制质量。32.热源提供的热量，在环境为冷源的卡诺循环中，不能转换为功的部分。33.汽化和液化速率相等，成为一种汽液相变的动态平衡的状态。34.喷管出口气流的实际功能与理想出口动能的比值。35.一定体积的湿空气中所含水蒸汽的质量与其中所含干空气质量的比值。或湿空气中，每1kg干空气中所含水蒸汽的质量。五、简答题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)36.它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平衡状态的状态组成的过程。它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在，可逆过程不会产生任何能量的损耗。一个可逆过程一定是一个准平衡过程，没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。37.1kg气体:pv=RrTmkg气体:pV=mRrT1kmol气体：pVm=RTnkmol气体：pV=nRTRr是气体常数与物性有关，R是摩尔气体常数与物性无关。38.干饱和蒸汽：x=1,p=pst=tsv=v″,h=h″s=s″湿饱和蒸汽：0x1,p=pst=tsv′vv″,h′hh″,s′ss″39.流速为当地音速(Ma=1)时的状态称为流体的临界状态。流体临界状态的压力(临界压力)与其滞止压力的比值，称为临界压力比。理想气体的临界压力比只与气体的物性有关(或比热比k有关)40.汽耗率是每作1kw·h功(每发1度电)的新蒸汽耗量(汽耗量)。热耗率是每作1kw·h功(每发1度电)的耗热量。热耗率与热效率是直接关联的，热耗率越高，热效率就越低；而汽耗率与热效率就没有这种对应关系，汽耗率低不一定热效率高，汽耗率高也不一定热效率低。六、计算题(本大题共4小题，第41、42、43每小题5分，第44题10分，共25分)41.cv=rR1k1=135.1430=1229J/(kg·k)W=0△U=mcv(T2－T1)=2.26×1.229×(591－477)=317kJQ=△U=317kJ△S=mcvln12TT=2.26×1.229×ln477591=0.595kJ/K42.ΔSg=27315001000273500100002248工程热力学（一）第5页共5页=0.73kJ/KEx1=T0·ΔSg=(273+25)×0.73=217.5kJ43.12pp=7.015.0=0.2140.528为缩放型喷管。T2=T1(k1k12)pp=1073×(4.114.1)7.015.0=691Kc2=)TT(c221p=)6911073(10042=876m/sM2=22ac=6912874.18761.6644.第一级回热加热器热平衡α1(h01－01h)=(1－α1)(01h－02h)第一级抽汽率α1=02010201hhhh=9.44828729.4487.844=0.163第二级回热加热器热平衡，α2(h02－02h)=(1－α1－α2)(02h－2h)第二级抽气率2=2022021hh)hh)(1(=8.1372816)8.1379.448()163.01(=0.972ηt=1－12qq=1－)hh)(1()hh()hh)(1(01b10112221=1－)28723473()163.01()7.8443374()8.1372322()0972.0163.01(=47%