工程热力学矿大套题(另附答案)

1套题1一、填空题（每题2分，共10分）1、tchp对于理想气体适用于热力过程；对于实际气体适用于热力过程。2、使系统实现可逆过程的条件是：①，②。3、冬季取暖，若不采取任何其他措施，室内温度，室内相对湿度。（填增大、减小或不变）4、有一种热机，以服从范德瓦尔方程的气体为工质，循环的高温热源温度为1200K，低温热源的温度为300K，则此循环的热效率t=；若循环工质改成理想气体，则循环的热效率't=。5、用压缩因子表示的实际气体状态方程式为，表示式vvz'中'v表示。二、是非题（每题1分，共10分）（对者√，错者×）1、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。（）2、绝热过程必是定熵过程。()3、孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的（）4、绝热闭口系就是孤立系。（）5、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（）6、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。（）7、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。2（）8、水在大气中喷淋时温度能降低到低于大气的温度。（）9、流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。（）10、系统熵增加的过程必为不可逆过程。（）三、简答及作图题（每题5分，共25分）1、某工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一为可逆过程，一为不可逆过程。试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大？为什么？2、对于未饱和空气，它的干球温度、湿球温度和露点温度三者那个最大？那个最小？对于饱和空气，三者的大小又如何？试在dh图上表示之。3、在sT上画出四条基本热力过程线，然后划出一条工质受压缩、升温又放热的过程线。33T124s4、气体在喷管中流动，欲要加速处于超音速区域的气流，应采用什么形式的喷管，其主要原因是什么？5、下图所示为蒸气压缩式制冷循环的sT图，试指出进行各热力过程相应设备的名称，并写出制冷量和制冷系数的计算式。题四(5)附图四、计算题（共40分，第2题和第5题选做一道，两道都做者适当加分）1、定量工质，经过一个由四个过程组成的循环，试填充下表中所缺数据，并判断该循环是正循环还是逆循环。（写出求解步骤）（6分）过程Q（kJ）W（kJ）ΔU（kJ）1-213900________2-30_________-3953-4-10000_________4-10___________________342、1Kg空气从初态P1=5bar，T1=340K，在闭口系统中绝热膨胀，其膨胀后的体积V2为V1的两倍（即V2=2V1）。求（1）如绝热膨胀过程是可逆的，求终态压力及终态温度、膨胀功、熵、内能、焓的变化。（2）如进行的是绝热真空自由膨胀过程，求终态压力及终态温度、膨胀功、熵、内能、焓的变化。（3）将上述两过程表示在T—S图上。（10分）3、压力为0.1MPa，温度为45℃的湿空气，相对湿度%70，则其露点温度为多少？若湿空气等压冷却到35℃，则终态空气相对湿度为多少？水蒸气分压力为多少？（12分）已知湿空气压力为0.1MPa时：干球温度T(℃)3536373839404550水蒸气饱和压力Ps(KPa)5.6225.9406.2746.6246.9917.3759.58212.33554、压力为4MPa，温度为560K的空气进入渐缩喷管射向背压为1.5MPa的空间。喷管的出口界面面积为86cm2。求喷管出口处的压力、出口流速和流量。设空气比热容为定值，)/(004.1KkgkJcp。（12分）5、有人声称设计出了一热机，工作于KT4001和KT2502之间，当工质从高温热源吸收了104750kJ热量，对外作功20kW·h，向低温热源放出的热量恒为两者之差，这种热机可能吗？（请用3种方法加以证明）（10分）6中国矿业大学2008～2009学年第一学期《工程热力学》试卷（A）卷考试时间：100分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号（序号）题号一二三四总分得分阅卷人一、判断题（每题1分，共10分）1、工质经历一可逆循环，其ds=0，而工质经历一不可逆循环，其ds＞0。（）2、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。（）3、闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少。（）4、在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：sursysEE=恒量，sursysSS=恒量。（）5、任何动力循环，循环净功0w总等于循环净热量0q，即总有00qw。（）6、理想气体的热力学能和焓都仅仅是温度的单值函数。（）7、绝热系是指与外界没有能量交换的热力系。（）8、对任何温度的气体加压都能使其液化。（）9、由饱和水定压加热为干饱和蒸汽的过程，温度不变。（）10、对湿空气进行冷却，一定可以去湿。（）二、填空题（每空1分，共10分）1、当容器内的压力低于于外界时，容器内的绝对压力p、真空度vp和大气压力bp之间的压力关系为：。2、孤立系是与外界无任何和交换的热力系。73、多原子理想气体的定值比热容Vc。4、工质在动力循环中q0，w0。（选填“”、“=”、“”）5、相对湿度越，湿空气越干燥，吸收水分的能力越。（选填“大”、“小”）6、在气液共存区，水蒸气的汽化潜热随温度的升高而。（选填“增大”、“减小”、“不变”）7、用实际气体在两个恒温热源1T和2T间进行一可逆循环，则其热效率t12/1TT。（选填“”、“=”、“”）三、简答题（每题6分，共30分）1、sT图中过程0→1、0→2、0→3如图所示。试在vp图中画出相应的三个过程。2、湿空气干球温度400C，湿球温度250C。在dh图上示出其状态点，并求取其湿露点温度。083、下图所示为蒸气压缩式制冷循环的sT图，试指出进行各热力过程相应设备的名称，并写出制冷量和制冷系数的计算式。4、已知水蒸气的压力为0.5MPa，比容kgkJh/2656，问它的状态是否是过热蒸汽？如果不是，那么处于何种状态？已知饱和水和饱和水蒸气数据如下：p(105Pa)'v(m3/kg)''v(m3/kg)'h(kJ/kg)''h(kJ/kg)'s(kJ/(kg.K))''s(kJ/(kg.K))0.50.00103013.2415340.572646.01.09127.59515.00.00109280.3748640.102748.51.86046.82153T124s395、当气流速度分别为亚音速和超音速时，下列四种形状的管道中哪些宜于作喷管？四、计算题（共4题，50分）1、空气的容积312mV，初态为MPap2.01，401t℃，压缩到MPap12，325.0mV。求该过程的多边指数、热量、功量、内能、熵和焓的变化？（空气：pc=1.004kJ/(kg⋅K)，R=0.287kJ/(kg⋅K)）（12分）(a)(b)(c)(d)102、绝热容器由隔板分成两部分，如图所示。左边为压力600KPa，温度为27℃的空气；右边为真空，容积是左边的5倍。现将隔板抽去，空气迅速膨胀，充满整个容器。已知空气的R=0.287kJ/(kg⋅K)。试求：该过程1kg空气的内能、焓和熵的变化。（10分）3、空气进入一渐缩喷管，进口参数1p=0.6MPa，1T=600K，背压bp=0.2MPa。若喷管内为定熵流动，出口截面积2A=25cm2，入口流速忽略不计，pc=1.004kJ/（kg⋅K），R=0.287kJ/（kg⋅K）。试求：出口压力2p、出口温度2T、出口比容2v；、出口流速2fc和喷管流量m。（12分）4、一股流量600kg/min，相对湿度801%，温度301t0C的湿空气与另一股流量150kg/min，相对湿度602%，温度202t0C相混合，已知当地大气压B=0.1MPa，试分别用计算法和图解法求混合后湿空气温度和相对湿度？（16分）已知0.1MPa下饱和湿空气参数如下：温度t（0C）302826242220水蒸汽饱和分压力ps（kPa）4.2953.8253.4013.0192.6742.364空真气空气1112套题2一、单项选择题(每小题1分，共15分)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、RrT1lnB、RrT1lnC、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″139、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－B、1－C、1－D、1－14、饱和湿空气的相对湿度（）A、1B、=1C、1D、0115、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(每题2分，共10分)多选、少选、错选均无分。1、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2、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3、水蒸汽h－s图上的定压线()14A、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4、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5、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、多变三、填空题(每小题1分，共10分)1、与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为_____热力系。2、热力系的储存能包括_____。3、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)。4、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=_____。5、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=_____。6、水蒸汽的临界压力为_____MPa。7、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。8、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。9、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