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文档简介

1、实验4:同济大学工程热力学期末模拟试卷第一部分选择题(共15分)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10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中,现将喷管尾部截去一段,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T尸300K,及冷源T2=250K之间工作,其制冷量为1000KJ,消耗功为250KJ,此制冷机是不可逆的可逆或不可逆的U pVU pV mc2 /2 mgzA.可逆的B.C.不可能的D.3、系统的总储存能为A.UB.C. Umc2/2mgz

2、D.4、嫡变计算式sCpIn(T2/T1)RgIn(P2/Pi)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A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩页脚内容12C.边压缩边吸热D.6 、 混合气体的1A.与混合气体的成份有关C.与混合气体所处状态有关边压缩边放热通用气体常数,【B.与混合气体的质量有关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.Q>0,AU>0,WW>0B.Q=0,U&

3、gt;0,W0C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=0,AU=O,W=0(8) 未饱和空气具有下列关系A.t>tw>tdC.t=t9、B.tD.t=t>td>tw.w>td是【A.定压C.定嫡10A.提高循环热效率,B.D.汽用提高热能利用率定温节流前后始相等电循环B.提高循环热效率,降低热能利用率C.降低循环热效率,提高热能利用率气球内的压力正比于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,A.定压过程C.定温过程12、B.D.体多变过程定容过程容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。

4、C.物量单位为一摩尔容积气体的比热。D.物量单位为一标准立方米时气体的比热。13、抽气回热循环改其根本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14A.没有物质交换C.没有任何能量交换B.D.没有热量交换没有任何能量传递与质交换15、热机从热源取热'A.违反第一定律C.违反第一及第二定律1000KJ,对外作功1000KJ,其结果是B.D.违反第二定律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(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

5、改)16、孤立系统的嫡与能量都是守恒的。()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嫡达极大值。()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

6、1分,共12分。)26、混合气体由N和CO组成,已知N的质量成分为0.72,则混合气体的平均气体常数R,eq=,平均摩尔质量Meq=。(N2的摩尔质量为0.028kg/mol,CO为0.044kg/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,其中干饱和蒸汽的质量为6kg,则饱和液体的质量为kg°29、氧气的平均比定压热容Cp:c0.914kJ/(kg.K),cp1950c0.933kJ/(kg.K),0UC'p/p0c则C11950c,C1950c。CP800cccv800c

7、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一32、热容的定义和单位一33、湿空气的露点一34、控制质量一五、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pi=4.0MPa,ti=42C

8、0C,汽轮机排汽压力p2=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a;(3)循环吸热量qi,放热量q2及输出净功net;(4)循环热效率;(15分)39、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。

9、(7分)p440、m=2.26kg理想气体的气体常数R=430J/(kg.k),比热比k=1.35。初温=477长经可逆定容过程后终温丁2=591(求QAUWAS。(7分)41、空气可逆绝热流过一喷管,入口压力p1=0.7MPa,温度t1=800C,出口压力S=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/(kgK),k=1.4,R=287J/(kg.k)。求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。(7分)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、C2、B3、C4、C5、C6、D7、

10、C8、A9、D10、A11、B12、D13、C14、D15、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、B17、A18、B19、A20、A21、B22、A23、B24、B25、A三、填空题(本大题共5小题,每空1分,共11分。)26、0.267kJ/(kg.K)31.1X10-3kg/mol27、增大减少28、饱和蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值2429、0.946kJ/(kg.K)0.686kJ/(kg.K)30、(p)(Vm b) RT对气体分子间的引力对气体分子体四、名词解

11、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(或1°C)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

12、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,定嫡n=k(4分)36、(1)提高初温,可提高热力循环效率和增大膨胀终点的干度,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

13、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)抽汽系数604.7163.40.173(2分)hAh42716.3163.4(9) q1工h63261.4604.72656.7kJ/kg(2分)''x2s-sss0.814(2分)2222s2S2h2h2x2(h2h2)2124.0kJ/kg(2分)q2(1)(h2ha)(10.173)(2124.0163.4)1621.4kJ/kg(2分)netq1q22656.71621.41035.3kJ/kg(2分)(10) t3色竺339.0%(2分)q12656.739、对途径1-2-3,由闭口系能量方程得U123U3U1Q123叫23(47.5)3077.5kJ(1分)(1)对途径1-4-3,由闭口系能量方程得Qi43U143W143U123W14377.51562.5kJ(系统对外放热)(2分)(2)对途径3-1,可得到Q31U31W3177.5(6)71.5kJ(1分)(3)对途径2-3,有3W232PdV0(1分)则Q23U23W2387.517587.5kJ(1分)U1U3U12387.5(77.5)185kJ(1分)40、1R。W0mCv(T2T1)U317kJ,T2mcVLn

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