六、计算题 II(共一道题,共15分)
37.一卡诺循环,已知两热源的温度t1= 527℃、T2= 27℃,循环吸热量Q1 =2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(C)如果由于不可逆,孤立系统熵增加0.1KJ / K,则排给冷源的热量增加多少?循环少作功多少?
七、计算题 III(共一道题,共10分)
38. 喷管进口处的空气状态参数P1 = 1.5bar, t1 = 27℃,流速C1 =150 m / s,喷管出口背压为P2 = 1bar,喷管流量为m = 0.2 Kg / s。设 空气在喷管内进行可逆绝热膨胀,试求:(1)喷管设计为什么形状(渐缩型、渐放型、缩放型)(2) 39. 喷管出口截面处的流速、截面积。
八、计算题 IV(共一道题,共10分)
39.空气压缩致冷装置的致冷系数为2.5,致冷量为84600 KJ / h,压缩机吸入空气的压力为0.98 bar,温度为-10℃,空气进入膨胀机的温度为20℃。试求:(A)压缩机出口压力。(B)致冷剂的质量流量。(C)压缩机的功率。(D)循环的净功率。
⊙ 《工程热力学》课程试卷
一、是非(共12道题,每题1分,共12分)(对者√,错者×)
1.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质不随时间而变化的状态。( )
2.流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。( )
3.δq = d u + δw及δq = cv d T + P d v两式均可适用于工质,任何过程。( ) 4.系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故不能与外界交换热量。( ) 5.当压力升高,饱和温度也升高了,故饱和蒸汽的比容将增大。( ) 6.已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定状态。( )
7.气体从任意,任意状态经可逆绝热过程将速度减小到零的状态,称为等熵滞止状态。( ) 8.稳定流动能量方程不能用于有摩擦的情况。( )
9.气流在充分膨胀的渐缩渐扩喷管的渐扩段(d f >0)中,速度大于当地音速。( ) 10.给理想气体加热,其内能总是增加的。( )
11.在管道内作定熵流动时,各点的滞止参数都相同。( ) 12.公式d u = cv d T适用理想气体的任何过程。( )
二、 选择(共13题,每题1分,共13分)
13.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是( )。
(A) 有气体泄漏 (B)气体热力状态变化 (C) 大气压力发生变化 (D) 以上三者均可
14.闭口系统功的计算式W = U1-U2( )。
(A) 适用于可逆与不可逆的绝热过程 (B) 只适用于绝热自由膨胀过程 (C) 只适用于理想气体的绝热过程 (D) 只适用于可逆绝热过程
15. 在开口系统中,当进、出口截面状态参数不变时,而单位时间内流入与流出的质量相等,单
位时间内交换的热量与功量不变,则该系统处在( )。
(A)稳定状态 (B)平衡状态 (C)均匀状态 (D)准静态
16.一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( )。
(C) (A)定压过程 (B)多变过程 (C)定温过程 (D)定容过程 (D)
(A) 17.工质熵的减小,意味着( )。
(B) (A)作功能力增加 (B)过程必为不可逆 (C) (C)过程为放热过程 (D)不可能发生
18.公式ηt = 1-q2 /q1适用于( )。
(A)理想气体任意过程 (B)理想气体可逆循环
(A) (C)任何工质可逆循环 (D)任何工质任何循环
19.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( )。 (A) 全部水变成水蒸汽 (B)部分水变成水蒸汽 (C)部分或全部水变成水蒸汽 (D)不能确定 20.饱和空气具有下列关系( )。
(A) t > tw >td (B) t > td > tw
(C) t = td = tw (D) tw= td >t
21.压力为4bar的气体流入1bar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)直管 (D)缩放喷管 22.过热水蒸汽的干度x( )。
(A) 等于1 (B)大于1 (C) 小于1 (D)无意义
24.热力学第一定律及第二定律表明:孤立系统中的( )。
(A) 能量守恒、可用能也守恒 (B)能量守恒、可用能增加 (C) 能量守恒、可用能减少 (D)能量减少 、可用能减少
25. 热机从热源取热1000 KJ,对外作功1000 KJ,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( 共5道题,每题2分,共10分)
26.
湿蒸汽的干度定义为____________。已知湿蒸汽的湿度为0.2 Kg,其中干饱和蒸汽的质量为6 Kg,则饱和液体的质量为____Kg。
1. 从数学上讲,工质的状态参数是__________函数,设状态参数x自初态1变化到终态
2,则它的积分表示为________。
28. 使系统实现可逆过程的条件是:(1)_____________,(2)_____________。
29. 30. ‘
气体的质量比热C 、摩尔比热MC和容积比热C间的关系是_____________。 理想气体经历一个可逆的绝热过程,按稳定流动系统计算,其轴功量等于________
__;按闭口系统计算,其功量等于__________,两功量之比WS / W等于______
____。
四、名词解释(共5道题,每题3分,共15分) 31.闭口系统
32.孤立系统熵增原理 33.可逆过程和不可逆过程 34.卡诺定律 36.汽化潜热
五、计算题 I(共一道题,共15分)
36.单级压气机吸气状态为P1 = 1 bar, t1 = 27℃, 空气流量为 360 Kg/h,气缸套中有冷却介质,每小时带走热量4×10 4 KJ/ h,使空气进行等温压缩过程,求(1)等温压缩过程中压气机的出口压力及所需理论功率;(2)如限定压缩后空气温度不得超过150℃,并且改为绝热压缩过程,求压气机出口可达到的最高压力及所需理论功率;(3)在p—v及T—S图上表示出(1)和(2)两压缩过程(要求注明过程的方向及对应的状态点)。
六、计算题 I I(共一道题,共10分)
5
37.一台氨致冷装置,其致冷量Q0 = 4×10 KJ/h,蒸发温度tv=-15℃,冷凝温度tc = 30℃,过冷温度tn = 25℃,从蒸发器出口的蒸气为干饱和状态。试求(1)理论循环的致冷系数;(2)致冷剂的循环量;(3)所消耗功率。氨的参数由Lg p-h图查得:h1 = 1440 KJ/kg , h2 = 1700 KJ/kg , h4 = h5 = 315 KJ/kg。
七、计算题 III(共一道题,共15分)
38.某热机在T1 = 1800 K和T2 = 450K的热源间工作,若每个诺循环工质从热源吸热1000KJ,试计算:(A)循环的最大功?(B)如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K,在过程中与低温热源的温差为50K,则该热量中能转变为多少功?热效率是多少?(C)如果循环过程中,不仅存在传热温差,并由于摩擦使循环功减小10KJ,则热机的热效率是多少?
八、计算题 IV(共一道题,共10分) 39.一蒸汽锅炉每小时生产P1 = 20 bar , t1 = 350℃的蒸汽10吨,设锅炉给水温度t2 = 40℃,锅炉效率ηK = 0.78,煤的发热值QL = 29700 KJ/Kg,求锅炉的耗煤量。已知:P1 = 20 bar, t1 = 350℃时h1 = 3137.2 KJ/Kg ; h2 = 169.2 KJ/Kg 。
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《工程热力学—I》课程试卷 (44学时)
一、是非(共12道题,每题1分,共12分)(对者√,错者×)
1.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质不随时间而变化的状态。( )
2.流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。( )
3.δq = d u + δw及δq = cv d T + P d v两式均可适用于工质,任何过程。( ) 4.系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故不能与外界交换热量。( )
’
5.当压力升高,饱和温度也升高了,故饱和蒸汽的比容将增大。( )
6.以知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定状态。( )
7.一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。( ) 8.稳定流动能量方程不能用于有摩擦的情况。( )
9.通过叶轮轴对绝热刚性容器的气体搅拌,其参数变化为:△U >0、△T >0、△P >0、△S >0。( )
10.给理想气体加热,其内能总是增加的。( ) 11.焓表示工质具有的能量。( )
12.公式d u = cv d T适用理想气体的任何过程。( )
二、 选择(共13题,每题1分,共13分)
13.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是( )。 (A) 有气体泄漏 (B)气体热力状态变化
(C) 大气压力发生变化 (D) 以上三者均可能
14.闭口系统功的计算式W = U1-U2( )。 (A) 适用于可逆与不可逆的绝热过程
(B) 只适用于绝热自由膨胀过程 (C) 只适用于理想气体的绝热过程 (D) 只适用于可逆绝热过程
15. 在开口系统中,当进、出口截面状态参数不变时,而单位时间内流入与流出的质量相等,单
位时间内交换的热量与功量不变,则该系统处在( )。 (A)稳定状态 (B)平衡状态 (C)均匀状态 (D)准静态
16.一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( )。
(C) (A)定压过程 (B)多变过程 (C)定温过程 (D)定容过程 (A) 17.工质熵的减小,意味着( )。
(B) (A)作功能力增加 (B)过程必为不可逆 (C) (C)过程为放热过程 (D)不可能发生
18.公式ηt = 1-q2 /q1适用于( )。
(A)理想气体任意过程 (B)理想气体可逆循环
(A) (C)任何工质可逆循环 (D)任何工质任何循环
(B) 19.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( )。
(A) 全部水变成水蒸汽 (B)部分水变成水蒸汽
(C)部分或全部水变成水蒸汽 (D)不能确定
20.饱和空气具有下列关系( )。
(A) t > tw >td (B) t > td > tw
(C) t = td = tw (D) tw= td >t
21.湿蒸汽经定温膨胀过程后,其内能变化为:( )。
(A) △u = 0 (B)△u > 0
(C)△u < 0 (D)△u < 0或 △u > 0