2013工程热力学试卷及答案

PAGE202013－2014学年第1学期期末试卷答案课程名称：工程热力学课程名称：工程热力学任课教师：丁水汀、尹幸愉班级：北京航空航天大学－、单选题（60分，每小题2分）1.关于热力学系统，错误的表述是___B___。A．系统的质量可以不随时间变化；B．系统与外界的能、质交换可发生系统内部与边界上；C．系统与外界构成的复合系统恒为孤立系；D．系统在某过程中能量的变化与同外界交换的能量保持守恒关系。2．有流体流过的开口系______A________。A．处于非均匀非平衡状态B．内部的状态参数恒不随时间变化C．的质量总是随时间变化D．必为非绝热系3．温度_D_。A．是确定一个系统是否与其它系统处于化学平衡态的物理量；B．是系统包含热量多少的度量；C．是过程量；D．是强度量。4．摄氏温标B。A．有两个基准点；B．是由热力学温标定义的温标；C．是经验温标；D．在水的冰点与沸点无量测误差。5.通常所谓真空是指：_C___A．表压力为零；B．绝对压力为零；C．绝对压力小于当地大气压力；D．表压力等于当地大气压力。6．热力学平衡态__D__。A．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．是指闭口系最终达到的状态D．是指孤立系经弛豫时间后达到的状态7．关于可逆过程，正确的说法是___A__。A．正向过程与逆向过程构成的循环中的循环热等于零；B．系统可恢复原状的过程；C．为有摩擦的准静态过程；D．初终态相同时，其过程的熵变小于不可逆过程的熵变。C．空气非常干燥；D．空气中的干空气处于饱和状态。27．湿空气的状态可以由A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28．蒸汽轮机B。A．的热效率定义为汽轮机输出的功与从热源吸收的热量之比；B．是通过工质周期性的吸热、膨胀、放热、压缩过程来实现热能与机械能转换的；C．是通过工质的逆循环来实现热能与机械能转换连续不断的转换的；D．与热泵的效率均不可能大于100%。29．狄塞尔（Diesel）循环_____D____。A．是活塞式内燃机定压加热实际循环；B．是活塞式内燃机定容加热理想循环；C．是燃气轮机定压加热理想循环；D．的热效率与压缩比、绝热指数和定压预胀比有关；30．循环增温比一定时的燃气轮机定压加热理想循环中，____B_______。A．增压比取最小值时，循环功最大；B．增压比取最大值时，循环功为零；C．增压比取最小值时，循环功大于零；D．增压比在最小与最大值之间时，循环功有最小值；二、作图题（共10分，第1、2小题3分，第3小题4分）1．在p-v图上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。vveq\o\ac(○,V)eq\o\ac(○,T)eq\o\ac(○,S)阴影面积2．在水蒸汽热力计算中，需要计算A、B、C、D、E各点的状态参数，其中，，。请（1）用实心圆点在图与图上定性标出各点；（2）在图上定性画出通过各点的等压线，在在图上定性画出通过各点的等温线；（3）写出各点所处的水的状态名称A___湿饱和蒸汽；B___过热蒸汽；C___过冷水；D___饱和水；E___干饱和蒸汽。3．定性地画出涡喷发动机部件示意图。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？燃烧室燃烧室压气机气轮机燃料52341进气道尾喷管6vvp进气道（等熵压缩）大气（等压放热）尾喷管（等熵膨胀）压气机（等熵压缩）燃烧室（等压燃烧）三、简答题（15分，每小题3分，）1．什么是热力学第零定律，其意义是什么？。两个系统（A)(B）分别与第三个系统(C)处于热平衡，则这两个系统彼此也必然处于热平衡,它保证温度可作为度量热平衡的状态量2．什么是简单可压缩系统与相应的状态公理？无化学反应、电、磁，重力，运动以及表面张力等效应的可压缩物质在平衡态下简单可压缩系统的状态完全有两个独立的强度状态量确定3．什么是熵增原理？答：实际过程总是朝着使孤立系总熵增大方向进行，总熵减少的过程不可能发生，理想可逆情况总熵不变，总熵达到最大值时，孤立系终止于平衡态。4．什么是道尔顿分压定律？答：理想气体混合物各组成气体的状态与该气体在同体同温下的状态相同,混合物的压力等于各分压之和。5.什么是内燃机的空气标准假定？空气代燃气，理想气体，可逆，闭式代开式，吸热代燃烧，放热代排气吸气，定比热四、计算题（15分）现欲设计一台制冷装置，要求在温度的冷库中的吸热量千焦（为工质的定容热容，假定取定值），并向温度为的环境放出热量。由于没有现成的电力系统给制冷机组提供动力，故拟设计一台热机装置利用附近温泉（）与环境的温差来供给制冷机消耗的功。设热机的循环1-2-3-4由理想气体四个多变过程构成：1-2为绝热增焓过程，2-3、4-1过程的多变指数为无穷大，3-4为绝热过程，。求：1）绘出整个能量转换装置（热源、热机、制冷机）布置示意图；2）定性绘出热机循环的图和图，标明循环方向；3）判别热机循环是否可行；4）若不计制冷机组所有不平衡势差和耗散