工程热力学试卷2010

1、PAGE 北京航空航天大学20102011 学年 第一学期期末工程热力学考 试 卷班 级_学 号 _姓 名_成 绩 _2011年1月5日工程热力学期末考试卷注意事项：1、闭卷考试，卷面总分100分，按要求答题。 2、单选题将答案写在题目括号内。 3、作图题将答案写在题目下面或试卷后面的答题纸上。 4、简述题将答案写在题目下面或试卷后面的答题纸上。 5、计算题将答案写在题目下面或试卷后面的答题纸上。题目：一、单选题( 分)二、作图题( 分)三、简述题( 分)四、计算题( 分)、单选题（40分，每题2分）1比热是过程量，定压比热 。A. 表示比体积一定时比内能随温度的变化率 B. 是温度与压力的状

2、态函数C. 与系统质量成正比 D. 也是过程量 1比热是过程量，定容比热 。A. 表示压力一定时比焓随温度的变化率 B. 是温度与比体积的状态函数C. 与系统质量成正比 D. 也是过程量 1定容比热与定压比热 。A. 表示比体积一定时比焓随温度的变化率或压力一定时比内能随温度的变化率 B. 是状态函数C. 表示升高单位温度时系统内能或焓的增量 D. 是过程量 2对闭口系任意微元过程, 若系统的熵变等于零, 则_。A. 该过程可逆 B. 该过程不可 C. 无法判定过程的可逆与否 D. 必为吸热过程 2对闭口系任意微元过程, 若系统的熵变大于零, 则_。A. 该过程可逆 B. 该过程不可逆 C.

3、无法判定过程的可逆与否 D. 必为吸热过程 2对闭口系任意微元过程, 若系统的熵变小于零, 则_。A. 该过程可逆 B. 该过程不可 C. 必为吸热过程 D. 必为放热过程 3概括性卡诺循环热机的效率可以表示为_。A. B. C. D. （下标“1”表示高温，“2”表示低温，“net”表示循环）3卡诺循环热机的效率可以表示为_。A. B. C. D. （下标“1”表示高温，“2”表示低温，“net”表示循环）3多热源循环热机的效率可以表示为_。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）4理想气体多变过程的比热为 _ 。A. B. C

4、. D. 4理想气体等熵过程的膨胀功和气体常数的关系为 _ 。A. B. C. D. 4理想气体等熵过程的技术功和气体常数的关系为 _ 。A. B. C. D. 5在压缩比相同、吸热量相同时，定容加热循环（Otto）、定压加热循环（Diesel）和混合加热循环的效率()大小依次为_。A. B. C. D. 5在最高压力和最高温度相同时，定容加热循环（Otto）、定压加热循环（Diesel）和混合加热循环的效率()大小依次为_。A. B. C. D. 5循环增温比一定时的定压加热循环（Brayton）中， _。A. 增压比取最小值时，循环功最大 B. 增压比取最大值时，循环功最大C. 增压比取最

5、小值时，循环功大于零 D. 增压比在最小与最大增压比之间时，循环功最大6对于闭口系绝热过程，错误的表述是 。A. 技术功的大小等于焓差 B. 膨胀功的大小等于内能差 C. 熵变必大于零 D. 必为等熵过程 6对于闭口系绝热过程，正确的表述是 。A. 膨胀功的大小等于焓差 B. 技术功的大小等于内能差 C. 熵变必大于零 D. 必为等熵过程 6对于孤立系，错误的表述是 。A. 熵产等于熵变 B. 熵流等于零 C. 熵变必大于零 D. 熵变小于零7. 准平衡过程是指_。 A. 无限缓慢的过程 B. 不平衡势差无限小的过程 C. 温差无限小的过程 D. 压差无限小的过程7. 热力学平衡状态_。A.

6、是指状态量不随时间变化的状态 B. 是指状态量空间分布均匀的状态C. 包括了力平衡态、热平衡态、相平衡态、化学平衡态 D. 是指闭口系最终达到的状态7可逆过程是指_。A. 不平衡势差无限小的过程 B. 系统可恢复原状的过程C. 无耗散的准平衡过程 D. 耗功最大的过程8理想气体的比内能和比焓_。 A. 是温度与压力的函数 B. 是压力的函数C. 在初终态压力不同温度相同时的变化值相同 D. 在初终态压力相同温度不相同时的变化值相同8理想气体的定压比热和定容比热_。A. 之差是温度的函数 B. 均为温度与压力的函数 C. 之差小于零 D. 之差与气体的种类有关8理想气体的比热比 _。A. 是温度

7、的函数 B. 与温度无 C. 在等熵过程中为常量 D. 以上选择都不对9适用于_。A. 定压过程 B. 准平衡过程 C. 无耗散的准平衡过程 D. 理想气体的任意过程9适用于_ 。A. 定容过程 B. 准平衡过程 C. 无耗散的准平衡过程 D. 理想气体的任意过程9适用于_ 。A. 定容过程 B. 准平衡过程 C. 理想气体无耗散的准平衡过程 D. 理想气体的定容过程10湿空气 。A. 可当作纯物质来处理 B. 中的干空气与水蒸汽均可视为理想气体C. 中的干空气与水蒸汽的状态由分体积定律确定 D. 中的干空气必须视为混合物10湿空气 。A. 中的干空气必须视为混合物 B. 可视为理想气体混合物

8、C. 中的干空气和水蒸汽的状态由分体积定律确定 D. 中的水蒸汽不能视为理想气体10湿空气 。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. 中的干空气与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11在压容图上，等熵线_。A. 的斜率为 B. 比等温线平缓 C. 比等温线陡 D. 的斜率为 11在压容图上，等温线_。A. 的斜率为 B. 比等熵线平 C. 比等熵线陡 D. 的斜率为 11在温熵图上，等压线_。A. 的斜率为 B. 比等容线平缓 C. 比等容线陡 D. 的斜率为 12闭系经历一不可逆循环，作循环功5KJ, 则_。A. 熵变小于零 B. 循环热小

9、于5KJ C. 熵变大于零 D. 循环热等于5KJ12不可逆循环的熵产一定为_。A. 永远大于零 B. 永远小于零 C. 永远等于零 D. 不一定12. 系统经历任意一个循环(不论可逆与否), 其熵变_。A. 永远大于零 B. 永远小于零 C. 永远等于零 D. 不一定13空气的平均分子量为28.97, 定压比热 =1005 J/(kg.K), 其定容比热为_ J/(kg.K)。A. 718 B. 0.718 C. 718000 D. 0.00071813空气的平均分子量为28.97, 定压比热 =1005 J/(kg.K), 则空气的气体常数为_ J/(kg.K)。A. 0.287 B. 2

10、87000 C. 287 D. 0.00028713空气的平均分子量为28.97, 定容比热 =718 J/(kg.K), 其定压比热为_ J/(kg.K)。A. 0.001005 B. 1005000 C. 1.005 D. 100514.、热量火用 (Ex,Q) 。A. 是过程量 B. 是状态量 C. 恒为正 D. 恒为负14.、热量火用 (Ex,Q) 。A. 是过程量 B. 是状态量 C. 恒为正 D. 值的基准点可任选14.、热力学能火用 (Ex,U) 。A. 是过程量 B. 是状态量 C. 值的基准点可任选 D. 可正可负15相同初终态参数条件下，不可逆过程 。A. 的熵变一定大于可

11、逆过程的熵变 B. 的焓差一定等于可逆过程的焓差C. 的熵变一定小于可逆过程的熵变 D. 的焓差一定小于可逆过程的焓差15相同初终态参数条件下，可逆过程 。A. 的熵变一定大于不可逆过程的熵变 B. 的焓差一定等于不可逆过程的焓差C. 的熵变一定小于不可逆过程的熵变 D. 的焓差一定小于不可逆过程的焓差15相同初终态参数条件下，不可逆过程 。A. 的熵变一定大于可逆过程的熵变 B. 的内能差一定等于可逆过程的内能差C. 的熵变一定小于可逆过程的熵变 D. 的内能差一定小于可逆过程的内能差16一理想气体在一容器内作绝热自由膨胀, 体积扩大了两倍， 比熵变为_。A. B. C. D. 16一理想气

12、体在一容器内作绝热自由膨胀,该气体的温度 _。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 呈对数增长16一理想气体在一容器内作绝热自由膨胀, 该气体的焓_。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 呈对数增长17湿空气的相对湿度100时，表明 。A. 空气中只有水蒸气 B. 空气中的水蒸气处于饱和状态 C. 空气中的水蒸气的绝对含量很高 D. 空气中的干空气处于饱和状态17湿空气的相对湿度100时，表明 。A. 空气中只有水蒸气 B. 空气的饱和度达到最大值 C. 空气中非常干燥 D. 空气中的干空气处于饱和状态17含湿量 。A. 与干空气质量呈正比 B. 可表示为任两个强度参数的函数 C. 是

13、与湿空气质量为基准的比参数 D. 反映空气中水蒸气绝对含量的大小18湿空气的状态可以由 确定。A. 3个强度参数 B. 总压与干球温度 C. 总压与相对湿度 D. 比焓和湿球温度18湿空气的状态可以由 确定。A. 3个强度参数 B. 总压与干球温度 C. 总压与相对湿度 D. 比焓和湿球温度18湿空气的状态可以由 确定。A. 3个强度参数 B. 比焓与相对湿度 C. 水蒸气分压与干球温度 D. 总压和露点温度19摄氏温标 。A. 是经验温标 B. 是绝对温标的导出温标 C. 有两个基准点 D. 在水的冰点与沸点无量测误差19理想气体温标 。A. 是经验温标 B. 等于绝对温标 C. 有两个基准

14、点 D. 在水的冰点与沸点无量测误差19绝对温标 。A. 有两个基准点 B. 与摄氏温标有相同的零点C. 在任意温度与理想气体温标相同 D. 在水的三相点无量测误差20与理想气体比较，实际气体的最大两个特点是 。A. 分子占有体积和分子间有作用力 B. 分子占有体积和压缩因子等1C. 压缩因子等于1和分子间有作用力 D. 以上选择都不对20与理想气体比较，实际气体的最大两个特点是 。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1C. 压缩因子等于1和分子间有作用力 D. 以上选择都不对20与实际气体比较，理想气体的最大两个特点是 。A. 分子不占体积和分子间无作用力 B.

15、 分子占有体积和压缩因子等1C. 压缩因子等于1和分子间有作用力 D. 以上选择都不对二、作图题（10分,）1 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图。并在T-s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？1定性地画出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？1 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？2在T-s图上定性表示每公斤理想气体由状态1等熵可逆膨胀到状态2时膨胀功的大小。并说明为什

16、么。2在T-s图上定性表示每公斤理想气体由状态1等熵可逆膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。2在p-v图上定性表示每公斤理想气体由状态1等容可逆吸热到状态2时热量的大小。并说明为什么。三、简述题（36分）1 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。1有人说“某物体具有多少热量”，这种说法对否，分析之。1给出“热”和“功”的定义，并分析其异同。 2 在循环最高温度与最低温度一定的条件下，说明Brayton循环（布雷顿定压加热循环）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

17、率的定义。 2试简述热泵循环和制冷循环的异同，并说明制冷效率和热泵效率的关系。2说明Brayton循环（布雷顿定压加热循环）热效率和增压比之间的关系，在循环最高温度与最低温度一定的条件下，热效率是否存在最大值？若存在，能否按热效率最大条件来设计热机？应按什么按条件来设计热机?四、计算题（36分）1. 欲设计一热机，使之能从973K的高温热源吸热2000kJ，并向温度为303K的冷源放热800kJ。（1）此循环能否实现？（2）若把此热机当制冷机用，从冷源吸热800kJ，能否向热源放热2000kJ？若使之从冷源吸热800kJ，至少消耗多少功，并向热源放热多少？。1. 有人设计了一台热机，工质分别从

18、温度T1=800 K、T2=500 K的两个高温热源吸热Q1=1500 kJ、Q2=500 kJ，向T0=300 K的环境为冷源放热Q3，问（1）要求热机作出循环净功Wnet，该循环能否实现？（2）求最大循环净功Wnet，max。1.现欲设计一个冷库。但没有现成的电力系统给制冷机组提供动力。经过考察，发现附近有一温泉，水温常年保持在800C。经测量，温水的流量可以保证提供20KW的热量。冷库的设计要求是制冷量为10KW。当地环境的最高温度是夏季的250C。问如何设计出这套制冷系统？该系统可保证冷库在全年的最低运行温度是多高？2. 某燃气轮机装置循环为Brayton循环，即定压加热循环。燃烧室出口温度为t3=800，进口为环境大气压p10.1MPa，环境温度t1=20。气轮机输出功率为800KW，压气机出口压力p2=0.8MPa。取空气的cp=1004 J/(kgK)，k =1.4，试求空气的最小质量流量。2.见右下图，一体系沿1-a-2路径由状