工程热力学试题题型

工程热力学试题（本科）判断题没有容积变化的过程，就一定不能对外作功。（）当压力超过临界压力，温度低于临界温度时，虬0处于液态。（）容积比热就是容积保持不变时的比热。（）公式p1v1/T1=p2v2/T2不适合于理想气体的不可逆过程。（）提高蒸发温度，降低冷凝温度可提高制冷系数。（）系统经历一可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。采用热电循环的主要目的在于提高其热效率。（）提周初压和降低终压，均可提周郎肯循环热效率。（）饱和空气的十球温度。露点温度，湿球温度均相等。（）准静态过程不一定是可逆过程。（）不论过程可逆与否，传热量均可用JTds表示。（）使系统嫡减小的过程可以实现。（）13绝热节流过程即是等粉过程。（）在冷却塔中，能够将水温降低到大气温度以下。（）采用热电循环后，其循环热效率提高。（）对于未饱和空气，干■球温度N湿球温度N露点温度。（）闭口系统水蒸汽的定温过程，水蒸汽的吸热量等于膨胀功。（）系统吸热温度必然升高。（）可逆过程一定是准静态过程。（）气体的比热可以从-8变化至0+8的任何值。（）21流动功的大小仅于工质的状态有关，而于过程无关。（）临界温度以上，工质始终处于气态。（）工质经不可逆循环后小ds=0.（）24..系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。（）绝热前后的粉相等，因此温度一定相等。（）由于绝热的原因，绝热压缩耗功较定温压缩少。（）气体膨胀则压力一定降低，吸热则温度一定升高。（）流动工质向绝热真空刚性容器充气，充气终了时容器内气体的温度大于充入气体温度。（）流动工质向绝热真空弹性容器充气，充气终了时容器内气体的温度大于充入气体温度。（）容积效率的大小仅与余隙容积有关。（）渐缩喷管中，当背压小于临界压力时，气流不能在管内达到充分膨胀。（）定压反应热效应总是大于定容反应热效应。（）热能可以全部转变成机械能。（）系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。均匀则一定平衡。反之平衡也一定均匀。只有当比热为定值时，理想气体才存在c—C=RoPV刚形容器内湿空气保持温度不变，若充入少量十空气，则容器内湿空气的含湿量和相对湿度都减小。闭口系统进行了一个过程，如果嫡增加了，则一定是从外界吸收了热量。闭口绝热系统的嫡不可能减少。孤立系统的火跳能减小，不能增加。理想气体可逆定温过程，工质的膨胀功等于技术功。二：选择题Pvk=常数（k=Cp/Cv）适用于：A）一切绝热过程。B）理想气体绝热过程。C）任何气体可逆绝热过程D）理想气体可逆绝热过程工质的嫡增加，意味着工质的:A）Q顷。B）QNOC）Q=0。D）Q不确定。Q=/H+m/C2/2+mg/z+w适用于：A）开口系统任何过程。B）稳定流动过程。C）可逆稳定流动过程。C）理想气体稳定流动过程。湿空气处在一定温度及压力下，湿空气的密度越大，贝U：A）含湿量越大。B）含湿量越小。C）含湿量多少不一定。Q=/U+JPdV适用于：A）闭口系统任何过程。B）闭口系统理想气体可逆过程。C）闭口系统任何工质可逆过程。混合气体中容积较大的组分，其摩尔成分：A）较大。B）较小。C）不确定。已知空气V=900升，压力表读数为3bar,温度为70°C则其质量为:X105X0.9）/（8314X40）（kg）,式中错误有：A）一处。B）两处。C）三处。s=cvlnT2//T1+Rln（）适用于：A）理想气体可逆过程。B）理想气体任何过程。C）任何工质任何过程。Au=cAT,Ah=cAT适用于：vmpmA）一切工质的定压过程。B）一切工质的定容过程。C）理想气体任何过程。n=1-T/T适用于：t21A）理想气体卡诺循环。B）任何工质卡诺循环。C）理想气体可逆热机循环。系统的总储存能为：A）U.B）U+PV.C）U+mc2/2+mgz.D）U+PV+mc2/2+mgz.一流体流，在一稳流装置内经历一不可逆过程，加给装置的功是5KJ,从装置带走的热量是10KJ,该流体的嫡变：A）为正。B）为负。C）可正可负Q=/U+W适用于：A）闭口系统任何工质任何过程。B）闭口系统理想气体任何过程。B）闭口系统任何工质可逆过程。一热机按某种循环工作，自温度T]=2000K的热源吸热1000KJ,向温度为T2=300K的冷源放热100KJ,则该热机为：A）可逆。B）不可逆。C）不可能。理想气体经历一不可逆绝热过程，该过程中工质的技术功为：m=Pv/RT=（3A）w=-fvdpB）w=u-u.C）w=h-hLLJ.LJ..湿空气压力一定时，其水蒸汽的分压力取决于：A）含湿量。B）相对湿度。C）十球温度。判断后，选出正确答案。A）无约束的自由膨胀为一可逆过程。B）混合过程是一不可逆过程。C）准静态过程就是可逆过程。q二1-q/q适用于：t21A）理想气体卡诺循环。B）任何工质热机循环。D）理想气体可逆热机循环。采用热电循环的主要目的是：A）提高热效率。B）降低单位功率燃料的消耗量。C）提周热能利用系数。滞止压力为4bar的亚音速气流，流入Ibar的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用：A）渐缩喷管。B）渐扩喷管。C）缩放型喷管。有一渐缩型喷管和缩放型喷管。如渐缩型喷管出口截面积与缩放型喷管的喉部截面积相等，进口滞止参数也相等，出口背压Pb<Pc，则这两个喷管出口处：A）流速相等，流量不相等。B）流速，流量都相等。C）流量相等，流速不相等。三：填充题,可逆过程技术功的计算式3=（6分）可逆过程膨胀功的计算式3二,并将其表小在P—v图上。,可逆过程技术功的计算式3=（6分）P氧气的平均定压比热C80=0.914kj/kg.k,c195=0.933奴则:c195=CI195=p80u80（4分）在给出的水蒸汽h-s图上，标示下列水蒸汽状态点。粉为h的未饱和水.1粉为h的饱和水.2粉为h,t的湿蒸汽.21压力为p的饱和蒸汽.1汽液性质相同的状态点.(5分)在给出的湿空气h-d图上，标示出下列热力过程。h(1)A-1：加热过程.A—2：干■燥冷却过程.A—3：绝热加湿过程.A-4：等温加湿过程.(4分)在给出的T—S图及InP-h图上示意性地画出一般蒸气压缩式制冷循环，并写出制冷系数(£),制冷剂流量(m),压缩机功率(N)的表示式。(制冷量为Q)。TOC\o"1-5"\h\z10Talnp►ShS=m=1N=(12分)在湿空气的粉湿图上表示出A点所对应的露点温度(t)湿球温度(t),含deww湿量(d),并将A-B的绝热加湿过程示意性地表示出来。（共5分）7-在水蒸汽的T-S图，P-V图及h-S图上表示出朗肯蒸汽动力循环（不忽略泵功），并写出其热效率表示式。（共9分）写出卡诺循环的热效率nc=；逆卡诺循环的制冷系数£=；供热系数£=TOC\o"1-5"\h\z1c2c（共6分）理想气体经历一不可逆绝热过程，由初态1变化至终态2则有：△S=Au=;Ah=:w=;W（共10分）如下图所小，2—3为定容过程，1—3为定压过程，1—2为绝热过程试求：(1)在T—S图上表小相应热力过程。(2)判断下列各量的大小：/U/u;/h/h;刀s/s1-22-31-32-31-3q1-3q；2-3w1-3W・2-3定质量理想气体经历由四个可逆过程组成的循环，1-2为可逆绝热过程；2-3为多变过程；3-4为可逆绝热过程；4T为定容过程。试求：填充表内所缺数据。将该循环表示在p-v图及T-s图上。判断是热机还是制冷机，并求出n七或£1。(共10分)过程QkjAUkjWKJ1-20470.72-3547.3164.23-404-1-209.60p下图所示为一蒸气压缩式制冷循环，试求：（1）将其表示在lgp-h图上。p（2）指出进行各热力过程相应设备的名称。（3）写出制冷量，耗功量和制冷系数的计算式。TIgP15.稳定流动能量方程为：；若用于气轮机可简化为：；若用于压气机可简化为:;若用于换热器可简化为：。3.如下图所示。pf图上OA，OB为理想气体多变过程，在给出的下表中填写上这2个过程中△「W，Q的"+”，"-”号；并在p-v图上表示出OC过程。过程△T过程△TWqOA0B0C-+-5.稳定流动能量方程可写成热节流的简化形式为（共6分）绝热容器中间用隔板分开，两侧分别有1kgN2和O2，其p1,T1相同，若将隔TOC\o"1-5"\h\z板抽出，则混合前后的温度和熵有T2L，S2S］。（5分）O2N2TOC\o"1-5"\h\z如图所示，已知工质从状态A沿路径A-C-B变化到状态B时，吸热84kj，对外作功32kj。问（1）系统从A经D到B，若对外作功10kj，则吸收热量Qadb=。（2）系统从B经任意过程返回A，若外界对系统作功20kj，则Qba二，其方向为。（3）设UA=0，UD=42kj，则Qad=，Qdb=。，它应用于绝，应用于换热器时可简化为：（5分）某工厂锅炉压力表的读数为1.25Mpa，水泵吸入口真空表的读数为90kpa。若大气压力B=101.325kpa,试求锅炉及水泵入口处的绝对压力（kpa）.四：计算题。某一刚性绝热容器中有一隔板将容器分为容积相等的两部分，每一部分的容积均为0.103.如容器一边是温度为40°C,压力为4bar的空气，另一边是温度为17°C,压力为3bar的空气。当抽掉隔板后，两部分空气均匀混合达到平衡，求混合后空气的温度，压力及混合过程中空气嫡的变化。（13分）下图所示为一测量液体比热（c）的装置。该装置为一绝热刚性容器，测出输入轴功W和液体温升即可求得比热c。为了估算该装置的测量误差，用lOmol苯S做实验。已知苯的摩尔比热Mc=133.K,测得W=6256js的温升/T二4K,试计算该装置的测量误差，并定性分析产生误差的原因。两质量相等，比热相同，温度不同的物体A和B。A物体的温度为1200K,B物体的温度为600Ko利用A,B物体做为热源和冷源，使可逆热机在其间工作，直至A,B两物体温度相等时为止。试求：（1）平衡时的温度T及两物体总嫡的变化。m（2）若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总嫡变化的表示式。（共10分）下图所示为一蒸汽加热的热水器。其中加热蒸汽为p广2bar,x=0.9的湿蒸汽，冷水温度t=15°CO若每小时需温度t=60°C的热水m=600kg,试求：233（1）每小时所需的蒸汽量（m）1（2）每小时所需的冷水量（m）2注：p=2bar时，h=504.7kj/kg,h7=2706.9kj/kg（共13分）tt,X11如图所示。空调回水送入蒸发器进行减压蒸发，产生的湿蒸汽由容器上部引出,tt,X11空调回水流量m=?Kg/min.(2)蒸汽流量m=?Kg/min13t°CPkpahKj/kghKj/kg71.00229.422513.62151.7162.972528.26下图所示为用于生产冷空气的设计方案，热/冷源及空气参数如图中所示。试求生产1kg冷空气至少要加给装置多少热量空气定压比热:Cp=1.01kj/kgT。(共8分)两质量相等，比热相同，温度不同的物体A和B。A物体的温度为1200K,B物体的温度为600K。利用A,B物体做为热源和冷源，使可逆热机在其间工作，直至A,B两物体温度相等时为止。试求：平衡时的温度T及两物体总嫡的变化。m若两物体直接进行热交换直到温度相等，求平衡时的温度并写出其总嫡变化的表示式。(共10分)有一压气机将压力为Ibar,温度为27°C的10kg空气压缩到压力为6bar,试按多变指数n=l.2的多变过程求出下列各值。(1)所需理论压缩功。压缩过程中交换的热量。(3)将上述功和热量表示在p-V图及T-S图上。PT+VS(共15分)有两个比热为常数的同样物体，初始温度均为T,若有一台制冷机在这两个物体I之间工作，直到其中一个物体的温度降为T,若这两个物体的压力不变，也未发2生相变，试证所需功的极小值为：W=mc(T2/T+T-2T)(共10分)minpl12I在下图所示的绝热容器A,B中，装有相同的理想气体。已知：Ta，Pa，Va和Tb，Pb，Vr,比热容Cv可看作常量，比热力学能与温度的关系为u=c『T。若管路，阀门均绝热，求打开阀门后，A,B容器中气体的终温与终压。一水冷式的油冷却器，已知油进入冷却器的温度为88°C,流量为43kg/min,流出冷却器的温度为38°C；冷却水进入和离开冷却器的温度各为15°C和26.5°C,此冷却器在绝热的同时,可忽略动能的变化。油和水两者的粉可用△h=c^t计算，c=4.19kj/kg°Cc=1.89kj/kg°C,求冷却水的质量流量。开水房烧开水，用p=95kpa,X]=0.9的蒸汽与t2=20°C,p=95kpa的水混合。试问欲得2X103kg开水，需要多少蒸汽和水？一制冷装置,进入蒸发器内的氨为-15°C的湿蒸汽,其十度X]=0.15,出口为十饱和蒸汽。若冷藏室内温度为-10°C,环境温度为27°C,试求(1)每千克氨在蒸发器中的吸热量;(2)冷藏室内不等温传热引起的能量损失。有一冷却塔如图所示，进水流量m=216t/h,进口水温为q=38°C,被冷却全W11t2=21°C；进入冷却塔的空气温度为t3=20°C,相对湿度(p3=50%,并在t4=30°C,(p4=100%时排出冷却塔。设大气压力为，试求：列出冷却过程的质量和能量守恒方程；求每小时需供给的干■空气量；求每小时水的蒸发量。为了检查船舶制冷装置是否漏气，在充入制冷剂前，先进行压力实验，即将氮气充入该装置中，然后关闭所有通大气的阀门，使装置相当于一个密封的容器。充气结束时，装置内氮气的表压力为IMpa,温度为27°C。24h后，环境温度下降为17°C(装置中氮气温度也下降为17°C),氮气的表压力为934.5Kpa。设大气压力为O.IMpa,试问该装置是否漏气？湿空气的温度为30°C,压力为0.9807X105,相对湿度为70%,试求：含湿量；水蒸气分压力：湿空气粉值；如果将其冷却到10°C,在这个过程中会析出多少水分？放出多少热量？将温度t=20°C,中=60%的湿空气200kg,加热到温度/=25°C,然后送入十燥112器，空气在十燥器中在于外界绝热的情况下吸收物料中的水分，离开十燥器时相对湿度增至中3=90%。B=0.1013Mpa。试求：湿空气在加热器中的吸热量；湿空气在十燥器中吸收的水分。用电炉加热2kg空气，使其温度从20°C定压升高到90°C,试求电炉提供的能量和加热过程引起的作功能力的损失(不可逆损失或有效能损失)，并分别表小在T—S图上。空气的定压比热Cp=1.004kj/kg.k,环境大气温度t0=15°C,设电炉保持1100K的温度。(10分)某热泵机组用R22作制冷剂。压缩机进口为蒸发温度下的十饱和蒸气，出口为2.2Mpa,105°C的过热蒸气，冷凝器出口为饱和液体，蒸发温度为-10°Co当夏季室外温度为35°C时给房间制冷，当冬季室外温度为0°C时供暖，均要求室温能维持20°Co若室内外温差每1°C时，通过墙壁等的传热量为1100kj/h。求：将该循环示意图表示在Inp-h图上；求制冷系数；室外温度为35°C时，制冷所需的制冷剂流量；供暖系数；室外温度为0°C时，供暖所需制冷剂流量。已知R22的物性参数如下：t=-10时：饱和液h=188.7kj/kg,饱和气h”=398.7kj/kg；p=2.2Mpa时：饱和液h，=270.5峋/kg,饱和气h”=414.1kj/kg；p=2.2Mpa,t=105°C时：h=485.7kj/kg某换热器用蒸汽加热流体。已知蒸汽进入换热器时h]=2870kj/kg,流出换热器时十度x=0.85,h=504.78kj/kg,h”=2706.6峋/kg,求：若加热量为3600000kj/h,求所需供蒸汽量；若被加热流体为水，却水吸热后温度升高15°C,求被加热水流量；若环境温度为15°C,求该过程引起的嫡增和作功能力损失。五、简答题在P-V图及T-S图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3,并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小。若分别以某种服从p(y-b)=RT的气体(其中b为物性常数)和理想气体为工质在两个恒温热源和之间进行卡诺浦环，试比较哪个循环的热效率大一些，为什么？下面的说法是否正确，为什么？“若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S必大于可逆途径△S”空气在气缸内经历不可逆过程，内能减少12kJ,对外作功10kJ,试分析空气的嫡变有哪几种可能性？为什么？提高活塞式内燃机循环热效率阻的热力学措施有哪些？其热力学依据是什么？活塞式内燃机定压加热理想循环热效率［随压缩比占下降，增大还是减小？为什t么？压缩空气制冷循环的制冷系数E和制冷量与循环的压比有什么关系？湿空气的吸湿能力是否必定随空气温度升周而升周？为什么？试举例说明热力学原理对生产活动和日常生活的指导作用。试问:状态方程为p(y