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文档简介
1、华东理工大学20062007学年第一学期工程热力学课程期末考试试卷 A 2007.1开课学院:机械与动力工程,专业:过程04级 考试形式:闭卷,所需时间 120 分钟考生姓名: 学号: 班级
2、 任课教师 吴吁生 题序一二 三四五六七总 分得分 评卷人 一、填空题(共20分,每空格2分)1.朗肯循环热效率的高低取决于新蒸汽的_焓h1_、排气的_焓h2_以及排气压力下的饱和水的_焓h1_。 2.一切不可逆
3、过程都是朝着使能量品质 贬质 的方向进行的。 3.喷管外形的选择取决于滞止压力p0和背压pb,当pb pcr时选用 渐缩 喷管。 4将机械能转化为热能的循环叫 逆向 循环。 5.相对湿度 j 越小,湿球温度计上水分蒸发得 快 ,干、湿球温度计的温差就 大 。 6. 水的临界点:压力pcr = 22.064 MPa,温度Tcr = 647.14 K。 二、(15分)空气在压气机中被压缩。压缩前空气的参数为p1 =0.1MPa, v1=0.8
4、45 m3/kg;压缩后的参数为p2 =0.8MPa, v2=0.175 m3/kg。设在压缩过程中每千克空气的热力学能增加146.5kJ,同时向外放出热量50kJ。压气机每分钟产生压缩空气10kg。求:(1)压缩过程中对每千克空气作的功;(2)每生产1kg压缩空气所需的功(技术功);(3)带动此压气机所用电动机的功率。 三、(10分)直径为1m的球形刚性容器,抽气后真空度为752.5 mmHg(1)求容器内绝对压力为多少Pa;(2)若当地大气压为0.1MPa,求容器外表面受力为多少N? 四
5、、(15分)某种理想气体初态时p1 = 520 kPa, V1= 0.1419 m3,经放热膨胀过程,终态的压力p2 = 170 kPa,V2= 0.2744 m3,过程中焓值变化H = -67.95 kJ。已知该气体的比定压热容Cp = 5.20 kJ/(kg·K),且为定值,试求:(1) 热力学能变化量U;(2) 比定容热容Cv和气体常数Rg。 五、(15分)一体积为0.15 m3的储气罐,内装有P1 =
6、0.55 Mpa, t1=38 的氧气。今对氧气加热,其温度、压力将升高。罐上装有压力控制阀,当压力超过0.7Mpa时阀门自动打开,放走部分氧气,使罐中维持最大压力0.7Mpa。问当罐中氧气温度为285时,对罐内氧气共加入了多少热量?设氧气的比热容Cv =0.677kJ/(kg·K)、Cp =0.917kJ/( kg·K)。 六、(10分)m = 1×106 kg、温度t =
7、45的水向环境放热,温度降低到环境温度t 0= 10,试确定其热量火用Ex,Q 和热量火无An,Q。已知水的比热容Cw = 4.187kJ/(kg·K)。 七、(15分)设有一台制冷机在20和30的热源间工作,若其吸热为10 kW,循环制冷系数是同温限间逆向卡诺循环的75,装置所消耗的功率为4 kW,假设按逆向卡诺循环计算,已知1冷吨3.86kJ/s,试求:(1)散热量;(2)循环净耗功量;(3)消耗制冷量(冷吨)。 试卷及答案首页05-06(A) 05-06(B)06-07(A)06-07(
8、B)华东理工大学20062007学年第一学期工程热力学课程期末考试试卷 B 2007.1开课学院:机械与动力工程,专业:过程04级 考试形式:闭卷,所需时间 120 分钟考生姓名: 学号: 班级
9、0; 任课教师 吴吁生 题序一二 三四五六七总 分得分 评卷人 一、 填空题(共20分,每空格2分)1. 抽汽回热循环会使蒸汽动力装置系统热经济性 提高 。 2.
10、工质与外界的 热力交换 均为无限小的过程是准平衡过程。 3. 热力学第一定律是 能量守恒与转换定律 在热现象上的应用。 4 . 热力学中的标准状态定为:压力p0 = 1.01325×105 Pa,温度T0 = 273.15K。 5. 单位物量的物体温度升高1度所需的热量叫 比热容。 6. 孤立系统的熵可以增大,或保持 不变,但不可能减小 。 7. 喷管外形的选择取决于滞止压力p0和背压pb,当pb < pcr时选用 缩放&
11、#160; 喷管。 二、(10分)容器中的真空度pv = 600 mmHg,气压计上水银柱高度为755mm,(1)求容器中的绝对压力(以Mpa表示)(2)如果容器中的绝对压力不变,而气压计上水银柱高度为770mm,求此时真空表上的读数(以mmHg表示)是多少? 三、(10分)在冬季,某加工车间每小时经过墙壁和玻璃等处损失热量3×106 kJ,车间中各种机床的总功率为375 kW,且全部动力最终变成了热量。另外,室内经常点着50盏100 W的电灯。为使该车间温度保持不变,问每小时需另外加入多少热量? 四、(1
12、5分)混合气体各组分的摩尔分数为xco2=0.4、xo2=0.4、xN2=0.2,混合气体的温度t50 oC,表压力pe0.04 MPa,气压计上读数为pb750 mmHg。试求:(1)体积V4 m3的混合气体的质量;(2)混合气体在标准状态下的体积。 五、(15分)3 kg空气,某种理想气体初态时p1 = 1 MPa, T1= 900 K,绝热膨胀到p2 = 0.1 Mpa。设比热容为定值,Cv = 718J/(kg·K),Cp = 1005J/(kg·K),绝热指数k1.4,求:(1)
13、160; 终态参数T2和v2 ;(2) 过程功和技术功;(3) U和H。 六、(15分)设工质在TH =1000K的恒温热源和TL = 300K的恒温冷源间按循环a-b-c-d-a工作 (见图1),工质从热源吸热和向冷源放热都存在50 K 的温差。(1)计算循环的热
14、效率;(2)设体系的最低温度即环境温度T0 = 300K,求热源每供给1000 kJ热量引起的火用损失I1和I2及总火用损失。 TA BDCabdTHT1T2TL图1 题六s 七、(15分)一逆向卡诺制冷循环,其性能系数为4,问高温热源与低温热源温度之比是多少?若输入功率为1.5kW,试问制冷量为多少冷吨?(已知1冷吨3.86kJ/s) 试卷及答案首页05-06(A) 05-06(B)06-07(A)06-07(B)华东理工大学2
15、0052006学年第一学期工程热力学课程期末考试试卷 B 2005.12开课学院:机械与动力工程,专业:过程03级 考试形式:闭卷,所需时间 120 分钟考生姓名: 学号: 班级
16、 任课教师 吴吁生 题序一二 三四五六总 分得分 评卷人 一、 填空题(共20分,每空格2分)1. 热力学温标的基准点采用水的 三相 点,并规定该点温度为 273.16 K。 2. 工质与外界的 热力交换
17、0; 均为无限小的过程是准平衡过程。 3. 热力学第一定律是 能量守恒与转换定律 在热现象上的应用。 4 . 热力学中的标准状态定为:压力p0 = 1.01325×105 Pa,温度T0 = 273.15 K。5. 单位物量的物体温度升高1度所需的热量叫 比热容 。 6. 孤立系统的熵可以 增大 ,或保持 不变 ,但不可能 减小 。 二、(15分)有一绝对真空的钢瓶,当阀门打开时,在大气压力pb=1.013×105Pa的作用下,有体积为0.1m3的空气
18、输入钢瓶,求大气对输入钢瓶的空气所作的功。 三、(15分)空气在压气机中被压缩。压缩前空气的参数为p1 =0.1MPa, v1=0.845 m3/kg;压缩后的参数为p2 =0.8MPa, v2=0.175 m3/kg。设在压缩过程中每千克空气的热力学能增加146.5kJ,同时向外放出热量50kJ。压气机每分钟产生压缩空气10kg。求:(1)压缩过程中对每千克空气作的功;(2)每生产1kg压缩空气所需的功(技术功);(3)带动此压气机所用电动机的功率。四、(15分)空气以qm0.012 kg/s的流速稳定流过压缩机,空气按可逆绝热压缩,入口参数p1 =0.102MPa,
19、T1=305K;出口压力p2 =0.51MPa,然后进入储气罐。比热容取定值cp=1.004 kJ/(kg·K);k=1.4。求:(1)1kg空气的焓变h和熵变s。(2)该压缩机的技术功。五、(20分)利用逆向卡诺机作为热泵向房间供热,设室外温度为5,室内温度保持20。要求每小时向室内供热2.5×104kJ,试求:(1)每小时从室外吸收多少热量?(2)此循环的供暖系数多大? 六、(15分)用管子输送压力为1MPa、温度为300的水蒸气,v 0.258 m3/kg。若管中允许的最大流速为100 m/s,问水蒸气的质量流量为12000kg/h时管子直径最小
20、要多大? 试卷及答案首页05-06(A)05-06(B)06-07(A)06-07(B)华东理工大学20052006学年第一学期工程热力学课程期末考试试卷 A 2005.12开课学院:机械与动力工程,专业:过程03级 考试形式:闭卷,所需时间 120 分钟考生姓名: 学号:
21、160; 班级 任课教师 吴吁生 题序一二 三四五六总 分得分 评卷人 一、 填空题(共20分,每空格2分)1.热动力装置的工作可概括成为工质从 高温 热源 吸收 热能,将其的一部分转化为机械能 ,并把 余下的一部分传给 低温 热源的过程。 2.一切不可逆过程都是朝着使能量品质 降低 的方向进行的。 3.将机械能转化为热能的循环叫 逆 循环。 4.相对湿度 j 越小,湿球温度计上水分蒸发得 越快 ,干、湿球温度计的温差就 越大 。 5.
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