武汉理工大学--工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

武汉理工大学考试试题纸(A卷)课程名称工程热力学和传热学专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、选择、填空题（每题2分，共30分）1、适用于21.pdvqu＿＿＿A仅理想气体，可逆过程B任何工质，任何过程C任何工质，可逆过程D任何工质，不可逆过程。2、理想气体等压膨胀过程，具有＿＿＿。A0q，0w，0uB0q，0w，0uC0q，0w，0uD0q，0w，0u3、孤立系统是指系统与外界：A没有质量交换B没有热量交换C没有任何能量交换D没有任何能量与质量交换4、柴油机循环的净功越大，则循环的热效率____________A越大B越小C不一定D不变5、蒸汽压缩制冷装置主要由压缩机、冷凝器、_________和蒸发器组成。A喷油器B膨胀阀C锅炉D排气阀6、喷管的作用是获得_______气流，同时压力_______。A高速\下降B高速/上升C低速/下降D低速/上升7、用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到3个温度：16℃、18℃和29℃，则该湿空气的干球温度为，露点温度为。8、提高定容加热内燃机循环热效率主要在于，但受限制。9、叶轮式压缩机相对于活塞式压缩机的最大优点是__________。10、水的定压汽化过程经历了_________、定压汽化阶段和定压过热阶段。11、基尔霍夫定律表述为____________。A在热平衡时ε＞A;B在热平衡时ε＜A;C在热平衡时ε=A;D在热平衡时ε≠A。12、空间辐射热阻____________。ABCD1111A1111A12111X1121AX13、当黑体表面温度为27℃时计算得辐射力。。A解得辐射力E01=549W/M2;B解得辐射力E01=954W/M2;C解得辐射力E01=459W/M2;D解得辐射力E01=659W/M2。14、换热器加肋片的作用是。A增大对流换热系数α以增强传热；B增大面积A以增强传热；C增大黑度ε以增强传热；D增大温差⊿t以增强传热。15、Re的物理意义是。二、简答题（每题5分，共30分）1、对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50℃升温到100℃，请判断该过程是否可逆，并扼要说明原因。2、有一台可逆机经历了定容加热1→2、等熵膨胀2→3和等压放热3→1之后完成一个循环。设工质为理想气体，其等熵指数为k，循环点的温度T1、T2和T3已知，试在P-V图和T-S图上表示出该循环，并写出循环的热效率计算式。3、用喷水方式冷却湿空气，能否把此湿空气的温度降至原先湿空气状态下的露点温度，为什么？4、用平底铝锅烧水，铝锅厚1mm，导热系数为200W/（m·k），如果锅底结了厚为0.1mm的水垢，水垢的导热系数为2W/（m·k），且锅两边的温差不变，那么有水垢和无水垢的导热量之比为多少？5、对管内强制对流换热，为何采用弯管可以强化流体的换热？6、地球和火星同太阳的距离相差不大，但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球大得多？三、计算题（每题10分，共40分）1、空气在压缩机中被压缩。压缩前空气的参数是p1=0.1Mpa,u1=0.845m3/kg,压缩后空气的参数是p2=0.8Mpa,u2=0.175m3/kg。设在压缩过程中，1kg空气的热力学能增加146kJ，同时向外放出热量50kJ,压缩机每分钟生产压缩空气10kg。求①压缩过程中对1kg气体所作的功；②每生产1kg的压缩气体所需的功；③带动此压缩机的电动机的功率。2、温度为800k，压力为5.5Mpa的燃气进入燃气轮机，在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。①在燃气轮机出口处检测废气的压力和温度，现在有两组值：一组压力为1.0Mpa，温度为485k，另一组压力为0.7Mpa，温度为495k，试判断这两组值谁是正确的？②此过程是否可逆？（燃气的性质按空气处理，Cp=1.004kJ/kg·k,Rg=0.287kJ/kg·k,环境温度T0=300k）3、有一平底铝制水壶，壶底直径24cm，铝底厚2mm，内装20℃的水，置于电炉上。已知：铝的导热系数210W/（m·k），传热量Q=388W，壶内壁对水的换热系数465W/（m2·k）。问：快速把壶从电炉上取下，并立即用手贴在壶底上，能否把手烫坏(即求壶底温度)？4、在换热器中，重油从300℃被冷却到200℃，而石油从25℃被加热到175℃。如果换热器设计成（1）顺流式：（2）逆流式，并假定这两种情况的传热系数和所传递的热量完全一样，试确定换热器的对数平均温差，并比较逆流方式与顺流方式的经济性。（提示：比较所需的换热面积。）武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称：工程热力学和传热学（A卷）一、选择题、填空题（每题2分，共30分,）１C2A3D4C5B6A729℃，16℃8升高压缩9流量大，气体能无间歇地连续流进流出10定压预热阶段11C12D13C14B15惯性力与粘性力之比二、简答题（每题5分，共30分）1．答：可以是可逆的，也可以是不可逆的，取决于热源温度与空气温度是否随时相等或随时保持无限小的温差。2．答：3．答：不能。因为喷水冷却湿空气的过程近似一定焓过程，由焓湿图上可知，此时处理后湿空气的温度永远大于原先状态下的露点温度。4．答：1213112131121TTTTkTTVCTTpCqqt11/1//////,/qqRdRRRqq，tRtqddddd代入计算得而故不变由于5．答：流体流经弯管时，由于离心力作用，在横截面上产生二次环流，增加了扰动，从而强化了换热。6．答：由于地球表面有大气层（主要成分为co2和水蒸气），白天大气层会吸收一部分来自太阳的辐射能量，而在夜间，因天空温度比太空温度（接近于绝对零度）高得多，由于大气层的辐射作用，故地球表面温度昼夜温差较小。三、计算题（每题10分，共40分）1.解：①②③2.解：①kgkJuq，/19614650由闭口系能量方程得系取气缸中的气体为热力kgkJpuuqhq，t/5.251845.0101.0175.0108.01465033由开口系能量方程得的气体为热力系取气缸进出口和气缸中。S，kkgJPPRgTTcsS，gpg故该组数据不正确因为一切过程显然这是不可能的则过程的熵产为若出口状态是第一组值,0020.135.51ln287800485ln1004lnln1212kwwqPtm9.415.2516010电动机的功率②3.解：4.解：可见，逆流布置时△tm比顺流时大44%，即在相同的条件下，只要将顺流改成逆流布置，就可以减少44%的换热面积。。，Sg。kkgJPPRgTTcS，pg的绝热膨胀过程是不可逆故工质在燃气轮机内的因为故第二组数据是正确的则过程的熵产若出口状态是第二组值007.1095.57.0ln287800495ln1004lnln1/21/2CtAQttttAQttAQ，ttff53.38212/,1122121代入数据计算得联立求得根据内壁温度为设壶底外壁温度为CmtctCt，2.10425/275ln2527525175200min,27525300max顺流时CmtctCt，1502125175125175300min,17525200max逆流时