热工基础考试题库(1)

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1、试卷一试卷一一、选择（本大题一、选择（本大题 1616 分，每小题分，每小题 2 2 分）分） 1.1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（ ）正确。）正确。 (a)(a) dsds dq/Tdq/T （ b b ） dsds dq/Tdq/T （ c c ） ds=dq/Tds=dq/T 2.2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（ ）。）。 ( 为密度为密度 ) ) 。 (a)F=F(,v,T)(a)F=F(,v,T) （ b b ） F=

2、F(,v,P)F=F(,v,P) （ c c ） F=F(,P,T)F=F(,P,T) 用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为 25bar25bar 。已知当地大气压力为。已知当地大气压力为 1bar1bar ，则氧，则氧 气的真实压力为（气的真实压力为（ ） barbar 。 (a)(a) 2626 （ b b ） 2525 （ c c ） 2424 在在 p p v v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的 绝对值（绝对值（ ） (a)(a)

3、 大大 （ b b ）小）小 （ c c ）相等）相等 （ d d ）可能大，也可能小）可能大，也可能小 理想气体理想气体 1kg1kg 经历一不可逆过程，对外做功经历一不可逆过程，对外做功 20kJ20kJ 放热放热 20kJ20kJ ，则气体温度变化为（，则气体温度变化为（ ）。）。 (a)(a) 提高提高 （ b b ）下降）下降 （ c c ）不变）不变 同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1n1)2-3(n1)，可逆等温放热过程，可逆等温放热过程 3-43-4，等熵压缩过程，等熵压缩过程 4-14-1

4、画出该循环的画出该循环的 T Ts s 图。图。 2 2、 用一台水泵将井水从用一台水泵将井水从 8m8m 深的井里泵到比地面高深的井里泵到比地面高 28m28m 的水塔中，水流量为的水塔中，水流量为 0.42m0.42m 3 3 /min/min。水。水 泵消耗功率为泵消耗功率为 12kW12kW。冬天井水的温度为。冬天井水的温度为 3.53.5。为防止结冰，要求进入水塔的水温不低于。为防止结冰，要求进入水塔的水温不低于 44。整个。整个 系统及管道均包有一定厚度的保温材料问是否有必要在管道中设置加热器？如有必要的话，需加入多系统及管道均包有一定厚度的保温材料问是否有必要在管道中设置加热器？

5、如有必要的话，需加入多少热量？（设管道中水进出口的动能差可忽略不计；水的比热取定值少热量？（设管道中水进出口的动能差可忽略不计；水的比热取定值 =4.187kJ/=4.187kJ/（kgKkgK）且水的）且水的焓差近似取焓差近似取 ；水的密度；水的密度 =1000kg/m=1000kg/m 3 3 ）。）。 五、计算（本大题五、计算（本大题 3232 分，每小题分，每小题 1616 分）分） 1 1、 某车间从温度为某车间从温度为-23-23的仓库中领来一只容积为的仓库中领来一只容积为 0.04m0.04m 3 3 ，指示压力为，指示压力为 150bar150bar 的氧气瓶。该的氧气瓶。该

6、氧气瓶长期未经使用，为了车间安全，安全检查员发现该氧气瓶上压力表指示压力为氧气瓶长期未经使用，为了车间安全，安全检查员发现该氧气瓶上压力表指示压力为 152bar152bar，车间温，车间温 度为度为 1717。当时当地的大气压力为。当时当地的大气压力为 760mmHg760mmHg。问该氧气瓶是否漏气？如漏气，试计算漏去的氧气量。问该氧气瓶是否漏气？如漏气，试计算漏去的氧气量。 设设 Rg=0.2599Rg=0.2599 kJ/(kgK)kJ/(kgK)，760mmHg=1.013310760mmHg=1.013310 5 5 PaPa 2 2 、 某燃气轮机装置，按等压加热循环工作。压缩机

7、进口参数为某燃气轮机装置，按等压加热循环工作。压缩机进口参数为 t t 1 1 =27=27、p p 1 1 =0.1MPa=0.1MPa，压，压 缩机增压比缩机增压比 =6=6，燃气进入燃气轮机时的温度，燃气进入燃气轮机时的温度 t t 3 3 =800=800。若环境温度。若环境温度 t t 0 0 =27,p=27,p 0 0 =0.1Mpa=0.1Mpa， 燃气比热容取定值，燃气比热容取定值，=1.4,=1.4, c c p p = = 1.0051.005 kJ/(kgK)kJ/(kgK) 。（。（1 1）压缩每千克空气的压气机耗功；（）压缩每千克空气的压气机耗功；（2 2） 每千克

8、空气流经燃气轮机所作的功；（每千克空气流经燃气轮机所作的功；（3 3）燃烧过程和排气过程的换热量；（）燃烧过程和排气过程的换热量；（4 4）低温热源和高温热源）低温热源和高温热源 的温度分别为的温度分别为 2727和和 13001300时，系统在循环中的做工能力损失；（时，系统在循环中的做工能力损失；（5 5）循环的热效率。）循环的热效率。 一、一、 1 1、b b 2 2、b b 3 3、a a 4 4、c c 5 5、b b 6 6、b b 7 7、a a 8 8、c c 二、二、 1 1、 2 2、 3 3、 4 4、 5 5、 6 6、 7 7、 8 8、 三、三、 1 1、 绝热压缩

9、绝热压缩 2 2、 平衡状态平衡状态 3 3、 150150 4 4、 5 5、 超声速超声速 6 6、 200200 7 7、 0.910.91 8 8、 100100 四题、四题、 1 1、 2 2 、 管道中水进出口的动能差可忽略不计管道中水进出口的动能差可忽略不计 所以所以 = = kJkJ 所以有必要加入加热器加入的热量为所以有必要加入加热器加入的热量为 5.15.1 kJ/skJ/s 五题、五题、1 1、 kgkg 可见，该氧气瓶漏气，漏去的氧气量为可见，该氧气瓶漏气，漏去的氧气量为 1.17661.1766 kgkg 2 2 、根据右图已知、根据右图已知 T T 1 1 =300

10、K,T=300K,T 3 3 =1073K,=1073K, = = ,T,T 0 0 =300K=300K K K kJ/kgkJ/kg K K kJ/kgkJ/kg kJ/kgkJ/kg 循环做功能力损失循环做功能力损失 试卷六试卷六一、名词解释（本大题一、名词解释（本大题 1515 分，每小题分，每小题 3 3 分）分） 1 1 孤立系孤立系 2 2 正向循环正向循环 3 3 循环热效率循环热效率 4 4 平衡状态平衡状态 5 5 比容比容 二、判断（本大题二、判断（本大题 1010 分，每小题分，每小题 2 2 分）分） 1 1、熵增过程即为不可逆过程。、熵增过程即为不可逆过程。 ( (

11、 ) ) 2 2、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。 ( ( ) ) 3 3、 闭口绝热系的熵不可能减少。闭口绝热系的熵不可能减少。 ( ( ) ) 4 4、 因为因为 是普遍适用于一切工质的，因此水蒸汽在定压气化时，温度是不变的，是普遍适用于一切工质的，因此水蒸汽在定压气化时，温度是不变的，所以水蒸汽在定压气化时焓变量为所以水蒸汽在定压气化时焓变量为 0 0 。（。（ ） 5 5、 热力系对外放出热量，系统温度一定降低。（热力系对外放出热量，系统温度一定降低。（ ） 三、简答（本大题三、简答（本大题 25

12、25 分，每小题分，每小题 5 5 分）分） 1 1、熵增原理的实质、熵增原理的实质 2 2、画出蒸汽压缩制冷简单循环的、画出蒸汽压缩制冷简单循环的 T-sT-s 图，并用各状态点的焓表示出其制冷系数。图，并用各状态点的焓表示出其制冷系数。 3 3、试写出卡诺循环的组成和循环热效率计算公式。通过此公式得出什么重要结论？、试写出卡诺循环的组成和循环热效率计算公式。通过此公式得出什么重要结论？ 4 4、状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数及过程量有哪些、状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数及过程量有哪些 ? ? 5 5、以、以 1 1 工质为例，分别写出闭口系与稳定流动的开

13、口系的能量方程，并将可逆过程的膨胀功工质为例，分别写出闭口系与稳定流动的开口系的能量方程，并将可逆过程的膨胀功 与技术功在与技术功在 p p v v 图上表示出来。图上表示出来。 四、计算题（本大题四、计算题（本大题 5050 分，第分，第 1 1 、 2 2 题各题各 1515 分；第分；第 3 3 题题 2020 分）分） 1 1、 容积容积 V V =0.5m=0.5m 3 3 的空气初压的空气初压 p p 1 1 =0.3MPa=0.3MPa，初温，初温 t t 1 1 =150=150，经可逆多变膨胀过程到终态，经可逆多变膨胀过程到终态 p p 2 2 =0.08MPa=0.08MP

14、a， t t 2 2 =20=20，求：过程中热力学能、焓及熵的变化量，求：过程中热力学能、焓及熵的变化量. .（空气作为理想气体，其比热容可（空气作为理想气体，其比热容可取定值，气体常数取定值，气体常数 =287J/(kg.K)=287J/(kg.K)； =1005=1005 J/(kg.K)J/(kg.K)） 2 2、机在、机在 1600K1600K 和和 400K400K 两热源之间工作，若每个循环中热机吸热两热源之间工作，若每个循环中热机吸热 5000kJ5000kJ，求，求此热机每循环所此热机每循环所 作的净功；作的净功；高温热源、低温热源和工质熵的变化；高温热源、低温热源和工质熵的

15、变化；由两热源和工质组成的孤立系统的熵变化量。由两热源和工质组成的孤立系统的熵变化量。3 3、活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩比、活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩比 =10=10，气体在压缩冲程的起点状态是，气体在压缩冲程的起点状态是 p p 1 1 =100kPa=100kPa、t t 1 1 =35=35。加热过程中气体吸热。加热过程中气体吸热 650kJ/kg650kJ/kg。假定比热容为定值。假定比热容为定值, ,且且 =1.005kJ/=1.005kJ/（kgKkgK），）， =1.4=1.4，求：（，求：（1 1）画出循环的）画出循环的 p-vp-v 图图 T-sT-s 图；（图；（2 2）循环的最高温度和最）循