201411《工程热力学A》试卷A试题及答案给学院

1、吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：工程热力学A A卷 姓名：学年学期：2013-2014-1学号：考试时间:2014-1-8班级：、选择题（每小题1分，共10分，把答案添到表格中）小题12345678910总分答案1、 The range of polytropic exponentn in an actual polytropic compression process 糜）A:（- oo,0） B:0,1 C:1,k D:（1,k） E:k,+川2、房间中的空气被真空泵吸入喷管，若要求喷管出口达到超音速，您应选择（）A:渐缩喷管B:渐放喷管C:缩放喷管D:三种均可3.

2、 0.1Mpa、120c的水蒸气就是（）A:过热蒸汽B:干饱与蒸汽C:湿饱与蒸汽D:无法确定4、在稳定状态稳定流动过程中，所选确定空间中物质的（）A:嫡值增加B:嫡值不变C:嫡值减小D:嫡值不定5、为使压缩过程耗功最小，应使压缩机的压缩过程尽可能接近（）A:定温过程 B:多变过程 C:定嫡过程D:绝热过程6、下面不可能瞧成可逆过程的就是（）A:吸热过程B:压缩过程C节流过程D:绝热膨胀过程7、系统经不可逆过程，一定使（）A:系统的火加不变B:系统的火帅增加C:系统的火加减少D: 火顺大于零8、在p-v图上，任意一个正向循环其（）A:压缩功小于膨胀功 B:压缩功等于膨胀功C:压缩功大于膨胀功D:

3、压缩功与膨胀功二者关系不定9、下列可提高朗肯循环热效率的措施为（）A:提高锅炉给水温度B:提高锅炉给水压力C:提高汽轮机乏汽压力D:提高汽轮机乏汽干度10、四冲程汽油机对应的理想循环为（）A:混合加热循环B:定容加热循环C:定压加热循环D:布雷顿循环、就是非判断题（每小题i分，共io道小题，共io分,对的画 y，错的画 "”）小题12345678910总分答案1. The enthalpy values before and after throttling are equal2 .因自发过程就是不可逆过程，所以不可逆过程可自发进行。3 .您在空气比定压热容测定实验中测定了比热仪入口

4、空气的表压力，它会随着大气压力的变化而变化。4、要使工质升温只能通过加热过程实现。5、卡诺定理可以表述为：一切循环的热效率不可能大于可逆循环的热效率。6、理想气体的比始、比热力学能、比热容都只就是温度的单值函数。7、任意过程中系统与外界交换的热量都可以表示为Tdso8、点燃式内燃机的压缩比越高越好。9、在空气压缩制冷系统中采用回热可以使制冷系数提高。10、湿空气压力一定时，只要含湿量相等，其水蒸气分压力必相等。三、简答题（每题6分，共30分）1、试说明”t = 1围，4 t =1 T2与4 t =1 Tm2这三个热效率公式各适用于什么情 Q1Tr1Tm1况，其中T1,T2,Tm1,Tm2分别表

5、示高、低温热源温度，工质平均吸热温度与平均放热温度。2、湿空气进行了一个先加热后绝热加湿的过程，试在湿空气的h-d图上表示出该过程，并说明 绝热加湿过程中湿空气的含湿量、相对湿度、比始、温度就是如何变化的。3、在压缩比一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系就是怎样的？试利用 T-s图进行分析。4、环境压力0、1MPa下1m3刚性真空容器所包含的空间内热力学能及 火帅分别就是多少？5、 Draw the T-s diagram of vapor-compression refrigeration cycle with a gas-liquid separator, and point

6、 out the equipment name in each process四、计算题（3道题，共50分）1、（10分）空气可逆绝热流过一个喷管，进入背压0、1MPa的空间，已知空气入口参数为p1 0.5MPa、T1 300K ,问应采用什么形式的喷管？并求喷管出口流速及出口温度。空气 k = 1、4,cp=1、004kJ/（kg、K）2、（15分）水蒸气在过热器中由初始状态1的p1 = 6MPa、x1 = 0、98定压吸热，变化为500 c的过热蒸汽状态2,画出h-s图，并求1kg水蒸气在过热器中吸收的热量。已知：当p=6 MPa时,h' =1 213、3 kJ/kg,h"

7、; = 2 783、82 kJ/kgp= 6 MPa、t=500 C时,h = 3 420、6 kJ/kg。3、 (25 分)An steady flow rotary compressor receives air at 0、 1MPa and 27c, which it compresses to 0、 6MPa with an adiabatic efficiency of 0、 85、 Based on surroundings at 27 , determine (a) the final temperature, (b) the specific entropy change an

8、d specific availability change between inlet state and outlet state, (c) the necessary specific work input to the compressor ,(d) the irreversibility (the entropy production and exergy destroyed、)(Treat the air as an ideal gas, with the specific heat at constant pressucrep=, 1、 004kJ/(kg、 K), and th

9、e ratio of specific heatsk=1 、 4、 )吉林大学汽车工程学院本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：工程热力学A学年学期：2013-2014-1试卷类型:A卷考试时间：2014-1-8一、选择题（每小题1分，共10分，把答案添到表格中）小题12345678910总分答案DCABACDABB1、 The range of polytropic exponentn in an actual polytropic compression process is D ）A:（- oo,0） B:0,1 C:1,k D:（1,k） E:k,+82、房间中的空气被真空泵吸入喷管

10、，若要求喷管出口达到超音速，您应选择（C ）A:渐缩喷管B:渐放喷管 C:缩放喷管 D:三种均可3. 0.1Mpa、120 c的水蒸气就是（A ）A:过热蒸汽B:干饱与蒸汽C:湿饱与蒸汽D:无法确定4、在稳定状态稳定流动过程中，所选确定空间中物质的（B ）A:嫡值增加B:嫡值不变C:嫡值减小D:嫡值不定5、为使压缩过程耗功最小，应使压缩机的压缩过程尽可能接近（A ）A:定温过程 B:多变过程 C:定嫡过程D:绝热过程6、下面不可能瞧成可逆过程的就是（C ）A:吸热过程B:压缩过程C节流过程D:绝热膨胀过程7、系统经不可逆过程，一定使（D）A:系统的火加不变B:系统的火他增加C:系统的火用6减少

11、D:火顺大于零8、在p-v图上，任意一个正向循环其（A ）A:压缩功小于膨胀功B:压缩功等于膨胀功C:压缩功大于膨胀功D:压缩功与膨胀功二者关系不定9、下列可提高朗肯循环热效率的措施为（B ）A:提高锅炉给水温度B:提高锅炉给水压力C:提高汽轮机乏汽压力D:提高汽轮机乏汽干度10、四冲程汽油机对应的理想循环为（B ）A:混合加热循环B:定容加热循环C:定压加热循环D:布雷顿循环、就是非判断题（每小题i分，共io道小题，共io分,对的画 y，错的画 "”）小题12345678910总分答案XXXVXVXXXV1 . The enthalpy values before and afte

12、r throttling are equal、 （ x）2 .因自发过程就是不可逆过程，所以不可逆过程可自发进行。（X）3 .您在空气比定压热容测定实验中测定了比热仪入口空气的表压力，它会随着大气压力的变化而变化。（，）4、要使工质升温只能通过加热过程实现。（X）5、卡诺定理可以表述为：一切循环的热效率不可能大于可逆循环的热效率。（X）6、理想气体的比始、比热力学能、比热容都只就是温度的单值函数。 （V ）7、任意过程中系统与外界交换的热量都可以表示为Tdso （X）8、点燃式内燃机的压缩比越高越好。（X）9、在空气压缩制冷系统中采用回热可以使制冷系数提高。（x ）10、湿空气压力一定时，只要

13、含湿量相等，其水蒸气分压力必相等。（V ）三、简答题（每题6分，共30分）1、试说明”t = 1囤、”t=1 T2与4t=1 Tm2这三个热效率公式各适用于什么 Q1Tr1Tm1情况，其中Tr1,Tr2,Tm1,Tm2分别表示高、低温热源温度，工质平均吸热温度与平均放热温 度。答：”t=1应与"t=1 Tm2适合任何热机，可逆与不可逆循环均可。t Q1 tTm1“t = 1 Tr2只适用于两恒温热源间工作的可逆热机循环、t Tr12、湿空气进行了一个先加热后绝热加湿的过程，试在湿空气的h-d图上表示出该过程，并说明绝热加湿过程中湿空气的含湿量、相对湿度、比始、温度就是如何变化的 答：

14、绝热加湿过程中湿空气的含湿量增加、相对湿度增加、比始不变、温度降低。3、在压缩比一定时，活塞式内燃机三种理想循环的热效率的大小关系就是怎样的？试利用 T-s图进行分析。答:在压缩比一定时，这三种理想循环的热效率的大小关系就是t,v t,ct,p如图,Tm1,v% - 2相同,且t 1器则 t,v t,c t,p4、环境压力0、1MPa下1m3刚性真空容器所包含的空间内热力学能及 火帅分别就是多少?答:热力学能为零，U 0;火用6 A p0V 100 1 100kJ5、 Draw the T-s diagram of vapor-compression refrigeration cycle w

15、ith a gas-liquid separator, and point out the equipment name in each process12, compressor23,condenser34, throttling set (expansion valve or capillary tube);41, n evaporator四、计算题（3道题，共50分）1、（10分）空气可逆绝热流过一个喷管，进入背压0、1MPa的空间，已知空气入口参数为Pi 0.5MPa、T1 300K，问应采用什么形式的喷管？并求喷管出口流速及出口温度。空气 k = 1、4,cp=1、004kJ/（kg

16、、K）解：入口可瞧成滞止状态。对空气,双原子气体，可逆绝热流动时pcrP00.528Pb 0.1Po0.50.20、528(4分)(3分)则采用缩放喷管出 口压力 p2Pb 0.1MPak 11.4 1出口温度 T2 T1(-p2-) k 300 (01) 1.4189.4Kp10.5出 口流速 cf2J2cp(T1 T2)J2 1004 (300 189.4) 471.26m/s (3 分)2、 （15分）水蒸气在过热器中由初始状态1的pi=6MPa、xi = 0、98定压吸热，变化为500c的过热蒸汽状态2,画出h-s图，并求1kg水蒸气在过热器中吸收的热量。已知：当p=6MPa时,h&#

17、39;= 1213、3kJ/kg; h" = 2783、82kJ/kg;当p = 6MPa、t= 500 C时,h= 3420、6 kJ/kg解h-s图（5分）当p1 = 6MPa、X1=0、98时，可计算得到初始的始值为h =Xh"+(1 X1)h'=0、98X2783、82+0、02x1213、3= 2752、4 kJ/kg(5分)当 p2=6MPa、t2 = 500加,h2=3420、6 kJ/kg由热力学第一定律，可得出过热器中水蒸气定压吸收的热量为q12=h2儿=3420、6 2 752、4 =668、2 kJ/kg ( 5分)3、( 25 分)An st

18、eady flow rotary compressor receives air at 0、1MPa and 27c, which it compresses to 0 6MPa with an adiabatic efficiency of 0、 85、 Based on surroundings at 27c , determine (a) the final temperature, (b) the specific entropy change and specific availability change between inlet state and outlet state,

19、(c) the necessary specific work input to the compressor ,(d) the irreversibility (the entropy production and exergy destroyed)(Treat the air as an ideal gas, with the specific heat at constant pressuce= 1、004kJ/(kg、K), and the ratio of specific heats,k=1、4、)Solution:k 1kcp1.4 11.41.0040.287 kJ/(kg、K)(a) The final temperature ofisentropic compression isp2、(k 1)/k06、0.4/1.4T2s T1 ()300()500.55Kp10.1Adiabatic efficiency sCw2s 'h-h2s T-T2s=0、85w12h1 h2