工程热力学试题及答案

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1x（×）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。（√）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（B）。（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）。（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）。（A）系统的初、终态；（B）系统所经历的过程；（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）。（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．（C）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___大于0______2．蒸汽的干度定义为____湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量_____。3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较______小____，在高温时较_____大_____，在临界温度为__0________。4．理想气体的多变比热公式为_1nvnccn________5．采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为__βi=（PZ+1/P1）1/Z四、名词解释（每题2分，共8分）1．卡诺定理：2．．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H—d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Vc[kJ/(kg·K)]，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)四、名词解释（每题2分，共8分）1、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。2、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。3、水蒸气的汽化潜热：将1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。4、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h—d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/s3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.6614、功量：1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K