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1、 20122013学年第1学期期末试卷答案课程名称： 工程热力学 任课教师： 丁水汀、尹幸愉 班 级： 110411-17、111311-14 级： 330401 北京航空航天大学、单选题（60分，每小题2分）1. 关于热力学系统，错误的表述是 _ A _。A系统的质量不随时间变化； B系统与外界的能、质交换总是发生在边界上； C系统与外界构成的复合系统恒为孤立系； D系统在某过程中能量的变化与同外界交换的能量保持守恒关系。2 通常所谓真空是指：_C_A 表压力为零； B 绝对压力为零； C 绝对压力小于当地大气压力； D 表压力等于当地大气压力。3温度 _A_。A 是确定一个系统是否与其它系
2、统处于热平衡态的物理量； B是系统包含热量多少的度量； C 是过程量； D是广延量 。4理想气体温标 C 。A 是绝对温标； B 是由热力学温标定义的温标；C 是经验温标； D 在水的冰点与沸点无量测误差。5热量_D_。A 是系统包含内能多少的度量； B是物系间通过宏观运动发生相互作用传递的能量； C 在理想状态下可全部转换为功； D 是热力过程中由于温差通过边界传递的能量。6对于一般的热力循环，不为零的循环积分是 D 。A功与热之差的循环积分； B可逆正向过程与其逆向过程构成的循环中功的循环积分； C焓的循环积分 ； D热量的循环积分。 7关于可逆过程，正确的说法是 _ A _ 。A为无耗散
3、的准静态过程； B定义为系统可恢复原状的过程；C定义为不平衡势差很小的过程； D初终态相同时，其过程的熵变小于不可逆过程的熵变。8 关于热力学焓，正确的说法是_ B _ 。A等于流动功与热力学能之和； B 等于推动功与热力学能之和；C只可能用于开口系计算； D 是强度量。9 热力学能（内能） _B_ 。A是由系统压力温度与宏观位置决定的能； B 是微观粒子动势能的宏观体现；C 是由微观粒子间的作用力决定的能； D 是由分子热运动决定的能。10 方程 _D_ 。A 只能用于开口系； B 只能用于不可逆过程；C 只能用于可逆过程； D 开口系闭口系都可适用。11理想气体定压比热 D 。A与定容比热
4、之比为常数； B是温度与压力的状态函数； C小于定容比热； D减去定容比热再乘摩尔质量后的值与气体种类和温度无关。12方程 可用于_ A _ 。A 理想气体的定容可逆过程； B 实际气体准平衡耗散过程； C 非理想气体可逆过程； D 理想气体任意过程。13 技术功_A_ 。A 在稳定流单进出口开口系中等于工质对机器作的功与动势能之和； B 只有开口系才出现；C 在闭口中等于过程功与推动功之差； D 在可逆过程中等于容积功。14空气在有摩擦无动势能差的绝热管道中作恒定流动时，_ A _。A其进口截面的熵必然小于出口截面的熵； B其进口截面的熵必然等于出口截面的熵； C其进口截面的焓必然小于出口截
5、面的焓 ； D其进口截面的温度必然大于出口截面的温度。15循环增温比一定时的燃气轮机定压加热理想循环中， _ D _。A增压比取最小值时，循环功最大； B循环功与增压比无关；C增压比取最小值时，循环功大于零；D增压比在最小与最大值之间时，循环功有最大值。16水蒸汽的饱和状态_C_。A 的压力与温度呈反比关系； B 的干度大于1 ； C 指气液两相的平衡状态 ； D 的压力与温度是独立变量。17范德瓦尔对应态方程 C 。A 是温度、压力、比体积为变量的状态方程； B 是温度、压力、压缩因子为变量的状态方程；C 与气体的种类无关； D是对比温度、对比压力、压缩因子为变量的状态方程；18与实际气体比
6、较，理想气体的最大两个特点是 A 。A 分子不占体积和分子间无作用力； B 分子占有体积和压缩因子等1；C 压缩因子等于1和分子间有作用力； D 分子不占体积和压缩因子大于1。19理想气体多变过程 C 。A 可近似表达理想气体所有过程； B 包括不可逆过程； C 的过程方程可写成含有多变指数的统一形式； D 包括变比热容定熵过程。20湿空气 C 。A 中的干空气必须视为混合物； B 不可视为理想气体混合物；C 中的干空气和水蒸汽的状态由分压定律确定； D 中的水蒸汽不能视为理想气体。21湿空气的相对湿度100时，表明 A 。A 湿空气的饱和度达到最大值； B 空气中只有水蒸气；C 空气非常干燥
7、； D 空气中的干空气处于饱和状态。22在气体动力循环常用的“空气标准假设”中，不包括 A 的假定。 A定温过程代替吸热过程； B空气代替燃气； C闭式循环代替开式循环； D 吸热过程代替燃烧过程。23多热源循环热机的效率可以表示为_B_。A； B ； C ； D 。 （下标“1”表示高温，“2”表示低温，上标“”表示平均温度，“net”表示循环）24以下是四种物质的临界温度，在常温（25oC）下，哪种物质可能处于液态 C A5.19K ； B194.1K ； C647.3K ； D 33.2K。25. 热力学能 (Ex,U) A 。A 反映了系统能量品质的大小； B 是过程量； C 当系统与
8、环境平衡时其数值小于零； D 表示系统最大的耗功量。26 热量 C A是状态量； B与热量传递的方向相反；C是当系统温度高于环境温度时提供的热量中可转化为有用功的最大值； D是当系统温度低于环境温度时提供的热量中可转化为有用功的最小值。27 损失 A A大于零表示实际可能发生的过程； B等于零表示实际和理论均可能发生的过程；C等于环境温度乘熵流； D等于系统温度乘熵变。28 湿球温度 D A精确等于绝热饱和温度； B大于湿空气温度；C小于露点温度； D小于干球温度。29 气体压缩因子 C A以及对比压力作为坐标的状态参数图可用来求任何气体基本状态参数而不需作实验； B表示气体比体积除以相应的临
9、界比体积；C等于1表示理想气体； D小于1表示理想气体。30 理想气体混合物的折合气体常数 A A在过程中可能发生变化； B等于组元气体常数的摩尔加权平均值；C等于组元气体常数的体积加权平均值； D等于总压除以温度。二、作图题（共10分，第1、2小题3分，第3小题4分）1利用能流图和 流图分析电炉取暖和热泵取暖的异同。（提示：用图示说明其工作原理，分别分析各自的能效率和 效率，热泵可不考虑 损）。电炉热泵电炉取暖， 损很大，输出 流很小， 效率极低，能效率却为100%。如果用热泵取暖，同样的供暖量， 效率为100%，能效率超过100%。2 在水蒸汽热力计算中，需要计算A、B、C、D、E各点的状
10、态参数，其中干度，压力，温度。请（1）用实心圆点在图与图上定性标出各点；（2）在图上定性画出通过各点的等压线，在在图上定性画出通过各点的等温线；（3）写出各点所处的水的状态名称。A_湿饱和蒸汽；B_过热蒸汽；C_过冷水；D_饱和水；E_干饱和蒸汽。 3定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图。并在p-v图上定性地画出各个不同的热力过程，并说明这些过程各在哪个部件内完成的，其特点是什么？气轮机压气机燃烧室回热器vp回热器（等压吸热）回热器（等压放热）气轮机（等熵膨胀）压气机（等熵压缩）燃烧室（等压燃烧）三、问答题（15分，每小题3分，）1什么是热力学平衡状态？它与稳定状态的区别是什么? 答： 系统
11、不受外界影响时，其状态参数始终保持不变的状态。稳定态状态参数也不变但系统与外界有质量或能量的交换。2简述“热量”的定义，在热力系统中有绝热闭口系的定义，在开口系统中，由于有流体的进出，就不可能有绝热开口系，该说法对否？ 分析之。答：热量是过程量，是体系与体系之间或体系与环境之间通过温差传递的无序能量。开口系也可以是绝热的，因为进出口选在温度分布均匀处，没有热量的传递，流体进出带进和带出的是流体的焓与动势能。3什么是熵增原理？答： 实际过程总是朝着使孤立系总熵增大方向进行，总熵减少的过程不可能发生，理想可逆情况总熵不变，总熵达到最大值时，孤立系终止于平衡态。4什么是道尔顿分压定律？答：理想气体混
12、合物各组成气体的状态与该气体在同体同温下的状态相同, 混合物的压力等于各分压之和。5. 在循环增温比相同的条件下，说明Brayton循环的循环功和增压比之间的关系，热效率和增压比之间的关系，并给出最佳热效率和极限热效率的定义。答： Brayton循环的热效率随增压比的升高而升高，当增温比一定时增压比存在一最大值，此时的热效率称为极限热效率，但循环功为零。当增压比从最小（等于1）变到最大时，循环功并非单调增，而是在增压比最小与最大值间存在一最佳增压比，此时循环功最大。最佳增压比对应热效率称最佳热效率。四、计算题（15分）欲设计一热机，对于每公斤工质，使之能从900K的高温热源吸热2000kJ，并向温度为30
