工程热力学期末试题答案

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1、全国考研专业课高分资料中北大学工程热力学 期末题笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记讲义：目标院校目标专业本科教学课件期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题2 套复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！中北大学工程热力学试题（ A ）卷（闭卷）2013-2014学年第 一 学期学号：姓名：一、单项选择题 （本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1 分，共 15 分）1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部

2、截去一段，其流速、流量变化为。【】 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2 、某制冷机在热源 T1= 300K，及冷源 T2= 250K之间工作，其制冷量为1000 KJ， 消耗功为 250 KJ，此制冷机是【】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A.U B.UpVC.2/ 2fUmcmgz D.2/2fUpVmcmgz4、熵变计算式2121(/)(/)pgsc In TTR In pp 只适用于【】A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体

3、的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行 一个【】过程。 【】A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数， 【】 。 【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无 关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则 【】A.Q0，U 0，W 0 B.Q=0，U0，W 0 C.Q0，U 0，W=0 D.Q=0，U=0 ，W=0 8、未饱和空气具有下列关系 【】A.t twtd B.ttdtw. C.t

4、 = td = tw D.t = twtd 9、绝热节流过程是【】过程。 【】A.定压 B.定温C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是 【】 A.提高循环热效率，提高热能利用率 B.提高循环热效率，降低热能利用率 C.降低循环热效率，提高热能利用率D.降低循环热效率，降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀， 气球内的压力正比 于气球的容积，则气球内的气球进行的是 【】A.定压过程 B.多变过程C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指 【】A.容积保持不变的比热。 B.物量单位为一立方米时气体的比热。 C.物量单位为一摩尔容积气体的

5、比热。 D.物量单位为一标准立方米时气体的比热。 13 、 抽 气 回 热 循 环 改 善 了 朗 肯 循 环 ， 其 根 本 原 因 在 于 【】 A.每公斤水蒸汽的作功量增加了 B.排气的热能得到了充分利用 C.水蒸汽的平均吸热温度提高了 D.水蒸汽的放热温度降低了 14、孤立系统是指系统与外界 【】 A.没有物质交换 B.没有热量交换 C.没有任何能量交换 D.没有任何能量传递与质交换15、热机从热源取热 1000 KJ，对外作功 1000 KJ，其结果是【】 A.违反第一定律 B.违反第二定律 C.违反第一及第二定律 D.不违反第一及第二定律第二部分非选择题（共85 分）二、判断题 (

6、 本大题共 10 小题，每题 1 分, 共 10 分, 答 A表示说法正确 . 答 B表示说法不正确 , 本题只需指出正确与错误 , 不需要修改 ) 16、孤立系统的熵与能量都是守恒的。（） 17、实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。（） 18、容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。（） 19、在 TS图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。（） 20、再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度。（） 21、任一热力循环的热效率都可用= 1q2/q1 = 1T2/T1 计之。 （） 22、孤立系统达到平衡时总熵达极大值。（） 23、一桶具有环境温度的河水与一杯沸水，前者的可

7、用能大于后者。（） 24、凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。（） 25、卡诺循环的热效率仅取决于其热和冷源的温度，而与工质的性质无 关。（）三、填空题 ( 本大题共 5 小题，每空 1 分, 共 12 分。) 26、混合气体由 N2和 CO2组成，已知 N2的质量成分为0.72 ，则混合气体的平均气体常数 Rg,eq= ，平均摩尔质量 Meeq= 。(N2的摩尔质量为 0.028kg/mol ，CO2为 0.044 kg/mol) 27、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，减少或不变） 。28、湿蒸汽的干度定义为。已知湿蒸汽的干度为 0.2 ，其中干饱和蒸

8、汽的质量为6 kg，则饱和液体的质量为kg。29、氧气的平均比定压热容008000.914/(.)c pcckJkgK，0019500.933/(.)c pcckJkg K，则00195 80c pcc，0019580c vcc。30、范德瓦尔方程式的表达式为：，其中常数 a 是对的修正。常数 b 是对的修正。四、名词解释 ( 本大题共 4 小题，每题 4 分, 共 16 分。)31、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽32、热容的定义和单位33、湿空气的露点34、控制质量五、简答题 ( 本大题共 3 小题，每题 4 分, 共 12分。) 35、 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程， 其多变

9、指数的值分别是多少？36、简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。37、准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别 ?有何联系 ? 六、计算题 （本大题共 4 小题，共 35 分。) 38、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热（混合式）理想循环工作，如图所示，已知新蒸 汽参 数 p1=4.0MPa，t1=4200C， 汽 轮机 排汽 压 力 p 2=0.007MPa， 抽 汽 压力pA=0.4MPa ，忽略泵功。试求：（1）定性画出循环的T-s 图；（2）抽汽系数；（3）循环吸热量 q1，放热量 q2及输出净功net；（4）循环热效率；（15 分）p (MPa) t (0C) h (kJ/kg) s kJ/(k

10、g.K) Ps(MPa) h(kJ/kg) h(kJ/kg) s kJ/(kg.K) skJ/(kg.K) 4 420 3261.4 6.8399 0.4 604.7 2737.6 1.7764 6.8943 0.4 2716.3 6.8399 0.007 163.4 2572.6 0.5597 8.2767 12345639、一闭口系从状态 1 沿 1-2-3 途径到状态 3，传递给外界的热量为47.5kJ ，而系统对外作功为 30kJ，如图所示。（1）若沿 1-4-3 途径变化时，系统对外作功15kJ，求过程中系统与外界传递的热量。（2）若系统从状态 3 沿图示曲线途径到达状态1，外界对系

11、统作功6kJ，求该过程中系统与外界传递的热量。（3）若 U2=175kJ,U3=87.5kJ，求过程 2-3 传递的热量及状态1 的热力学能。（7分）40、m=2.26kg 理想气体的气体常数Rg=430J/(kg.k)，比热比 =1.35 。初温T1=477K，经可逆定容过程后终温T2=591K。求 Q 、U 、W 、S。 （7 分）41、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pV1234p2=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)，=1.4，Rg=287J/

12、(kg.k)。求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。 （7 分）参考答案第一部分选择题（共 15 分）一、 单项选择题（每题只有一个正确答案， 答对一题得 1 分， 共 15 分） 1、C 2、B 3、C 4、C 5、C 6、D 7、C 8、A 9、D 10、A 11、B 12、D 13、C 14、D 15、B 第二部分非选择题（共 85 分）二、 判断题 (本大题共 10 小题，每题 1 分,共 10 分,答 A 表示说法正确 . 答 B 表示说法不正确 ,本题只需指出正确与错误,不需要修改 ) 16、B 17、A 18、B 19、A 20、A 21、B 22、A 23、B 24、B 25、A

13、 三、填空题 (本大题共 5 小题，每空 1 分, 共 11 分。) 26、0.267kJ/(kg.K) 31.110-3kg/mol 27、增大减少28、饱和蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值 24 29、0.946kJ/(kg.K) 0.686kJ/(kg.K) 30、2()()m mapVbRTV对气体分子间的引力对气体分子体积四、名词解释 ( 本大题共 4 小题，每题 4 分, 共 16 分。) 31、干度为 1 的湿蒸汽为干饱和蒸汽； （1 分） 蒸汽和水的混合物称为湿饱和蒸汽； （1 分） 温度高于蒸汽压力下所对应的饱和温度的蒸汽，称为过热蒸汽。 （2 分） 32、物体温度升高 1K

14、 （或 1oC）所需热量称为热容，以C表示。 （2 分） 单位有 J/(kg.K)、 J/(mol.K)和 J/(m3.K) 。 （2 分）33、在保持湿空气中水蒸气分压力pv 不变的条件下， 降低湿空气温度 而使其达到饱和状态时所对应的温度，称为露点。（4 分）34、 一个热力系统如果和外界只有能量交换而无物质交换，则该系统称为闭口系统。 闭口系统内的质量保持恒定不变，闭口系统又叫做控制质量。（4 分） 五、简答题 ( 本大题共 3 小题，每题 4 分, 共 12 分。) 35、定压 n=0，定容 n=，定温 n=1，定熵 n=（4 分） 36、 （1）提高初温，可提高热力循环效率和增大膨胀

15、终点的干度，但受金属材料耐 热性能的限制。（2 分） （2）在相同的初温和背压下， 提高初压也可使热效率增大。 会使乏汽干度降低， 设备强度的问题。（1 分） （3）降低背压可以显著提高循环热效率。受环境温度的限制。（1 分） 37、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。（2 分） 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。（1 分） 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。 （1 分） 六、计算题 （本大题共 4 小题，共 36 分。) 38、 （1）图略。 （可参照教材 p329图 10-14）（2 分）（2）抽汽系数544604.7163.40