2023年工程热力学试卷及标准答案评分标准工程热力学

第一部分选择题一、单项选择题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,流量增长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Ｔ1=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【】A.可逆的B.不可逆的C.不也许的Ｄ.可逆或不可逆的3、系统的总储存能为【】A.B.Ｃ.D.4、熵变计算式只合用于【】Ａ.一切工质的可逆过程B.一切工质的不可逆过程C．抱负气体的可逆过程D.抱负气体的一切过程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【】过程。【】A.可逆绝热压缩Ｂ.不可逆绝热压缩ﻩC.边压缩边吸热Ｄ.边压缩边放热6、混合气体的通用气体常数,【】。【】A.与混合气体的成份有关Ｂ.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关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，△U>０，Ｗ>0B.Q＝0，△Ｕ＞０,Ｗ>0C.Q>0，△U>0，W=０D.Q＝0，△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t＞tw>tdB.t＞ｔd＞ｔw.Ｃ.t=tｄ=twD.t=tw>td9、绝热节流过程是【】过程。【】A.定压B.定温C.定熵Ｄ．节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率，提高热能运用率B.提高循环热效率,减少热能运用率C.减少循环热效率，提高热能运用率Ｄ.减少循环热效率,减少热能运用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程Ｄ.定容过程１2、气体的容积比热是指【】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。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、抽气回热循环改善了朗肯循环，其主线因素在于【】A.每公斤水蒸汽的作功量增长了B.排气的热能得到了充足运用C.水蒸汽的平均吸热温度提高了D.水蒸汽的放热温度减少了1４、孤立系统是指系统与外界【】Ａ.没有物质互换B.没有热量互换Ｃ.没有任何能量互换Ｄ.没有任何能量传递与质互换15、热机从热源取热10０0KＪ，对外作功1000ＫＪ，其结果是【】Ａ.违反第一定律B．违反第二定律Ｃ.违反第一及第二定律D．不违反第一及第二定律三、填空题２6、混合气体由N2和CＯ2组成,已知N2的质量成分为０.7２,则混合气体的平均气体常数Ｒｇ,eq=，平均摩尔质量Ｍｅｅq=。(N2的摩尔质量为0.０2８ｋg/mｏl，ＣO2为０．044２７、冬季取暖,若不采用任何其他措施,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_＿＿＿k２9、氧气的平均比定压热容,,则，。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31、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽—3２、热容的定义和单位—３3、湿空气的露点—34、控制质量—五、简答题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３8、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热（混合式)抱负循环工作，如图所示,已知新蒸汽参数p1=4.０MPａ，t１=42０0C,汽轮机排汽压力ｐ2=0.００7MＰa，抽汽压力p(1)定性画出循环的T－s图；(2)抽汽系数α；(3）循环吸热量ｑ1,放热量q2及输出净功ωｎｅt;(4)循环热效率；(１５分)ｐ(MＰa）ｔ（０Ch（kJ/kｇ)skJ/(kｇ．K)Ps(ＭPa)h′(kＪ／kg）h″(kJ/ｋg)s′kJ/(kｇ.K）s″ｋJ/（kｇ.K）442０326１.4６．83990.４604．7２73７.61.7764６.89430.42716.36.8３９９0.007163.４２57２.60.5５978．27６739、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。(7分)4０、m=2．２６kｇ抱负气体的气体常数Ｒｇ=４30J/(kｇ.k),比热比κ=1.３5。初温T1＝477K,经可逆定容过程后终温T2=５91K。求Q、ΔU、W、ΔS。（7分)４1、空气可逆绝热流过一喷管,入口压力p1=0.7MPａ,温度t1=８０0℃，出口压力p2=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／（kg·K)，κ=1.4，Rg＝２８7Ｊ/(kg．ｋ)。求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。第一部分选择题(共1５分）一、单项选择题（每题只有一个对的答案，答对一题得1分，共１5分）1、Ｃ2、B3、C4、C5、C6、D7、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表达说法对的.答B表达说法不对的,本题只需指出对的与错误，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)３１．1×10－３ｋg27、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、对气体分子间的引力对气体分子体积四、名词解释（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相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1oＣ)所需热量称为热容,以Ｃ表达。（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,减少湿空气温度而使其达成饱和状态时所相应的温度，称为露点。（4分)34、一个热力系统假如和外界只有能量互换而无物质互换,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，定熵n=κ（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。会使乏汽干度减少，设备强度的问题。（1分）(3)减少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。