1、工程热力学与传热学试卷A卷适用专业: 考试日期: 考试时间:120分钟 考试形式:闭卷 试卷总分:100分1、 填空题(分,每空分)1、 能源按照其有无加工、转换,可分成一次能源和( )能源两类,而一次能源又可根据它是否可以再生进一步可以划分为()能源和非再生能源两类。2、 根据研究问题的需要人们划分一定的范围作为热力学研究对象我们称该研究对象为( ),这个对象以外的部分我们称为( )。3. 对流换热根据其产生的原因不同,可分为( )和( )。4. 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为( )5. 某卡诺热机工作在1000K和100K两热源范围内,则这种热机的工作效率为( )%,这种热机反向工作
2、成为一种制冷机其制冷系数为( )%。6、闭口系统的熵变可分为两部分,即熵流和( )。2、 单项选择题(30分,每题2分)1、下列物理量是强度性质的有( )。A. 温度T B. 内能U C. 焓H D. 体积V 2、可逆过程表示:( ) A 无摩擦 B准平衡 C无摩擦,准平衡 D有摩擦,准平衡3、热力过程中Wt=W,该过程为:( ) A 定温 B 定压 C定容 D定熵 4、在定容过程中,在T-S图上过呈现的斜率为:( ) A Cp/T B Cv/T C T/Cp D T/Cv5、已知氮气可作为理想气体,压力较高的常温氮气绝热节流后,其温度:( ) A、升高; B、降低; C、不变; D 、 (A
3、),(B),(C)都有可能 6、绝热过程的状态方程式适用于:( ) A、理想气体绝热过程; B、理想气体可逆绝热过程; C、理想气体定比热可逆绝热过程;D、任意气体定比热可逆绝热过程 7、下列说法错误的是( )A. 热量不能由低温物体传向高温物体B. 理想气体分子无体积C. 可逆过程一定是平衡过程 D、热量是热力学系统和外界之间只有当温度不同时才能发生传递8、对导热下列说法正确的是( ) A、温度差越大导热量就越大 B、导热系数越大导热量越小 C、导热距离越大导热热阻越小 D、温度梯度越大热流密度就越大9、不可逆过程= ( ) A 0 B =0 C P1),如果是分别经可逆的绝热过程、等温过程
4、,外界所供给系统的压缩功分别为WS,WT,则有( )。A. WS WT B. WS 0 B =0 C P1),如果是分别经可逆的绝热过程、等温过程,外界所供给系统的压缩功分别为WS,WT,则有( A )。A. WS WT B. WS WT C. WS = WT D. 无法判断二者的关系三、判断题(共10小题,每小题2分,共20分。正确的填“T”,错误的填“F”)1、绝热过程是等熵过程,等熵过程是绝热过程。( )2、系统从同一始态出发,分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态,则两个过程该系统的熵变相同。( )3、孤立系统中的熵绝对不可能减少。( )4、无论是可逆热机还是不可逆热机,完成一次循环
5、其工质内能均无变化( )5、对于由单相物质组成的系统而言,均匀必平衡,平衡必均匀。( )6、系统经历不可逆过程后,熵一定增大。( )7、在研究热力系热力过程时,可将焓和熵看成是温度的单值函数。()8、系统吸热,熵一定增大;系统放热,熵一定减小。( )9、可逆过程必是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。( )10、对流换热与换热面的的几何位置有关。( )五、 计算题(30分,每题15分)1、进入汽轮机新蒸汽的参数为:P1 =9.0MPa,T1=500,h1=3385.0kj/kg,c1=50m/s;出口参数为:P2 =0.004Mpa,h2=2320.0kj/kg,c2=120m/s。蒸汽的
6、质量流量qm=220t/h,试求汽轮机的功率是多少?解:取汽轮机进出口所围空间为控制容积系统,则系统为稳定流动系统,从而有 q=h+1/2c2 +gz+wsh依题意:q=0, z=0,故有wsh =-h-1/2c2=(h1-h2)-1/2(C22- C12)=(3385.0-2320.0)kj/kg-1/2*( 1202 - 502)* 10-3kj/kg=1.059*103 kj/kg功率Psh= qm wsh=220*103*1.059*103 kj/h =2.33*103 kj/h =6.472*104 kw2、已知氧气是双原子气体(可以看成理想气体)它的初始容积为0.028 m3,压力为0.7MPa,在温度为27下等温膨胀到压力为0.14MPa,计算(1)该过程中热力学系统与外界交换的热量和做功的量解:1)由于是理想气体的等温过程,可知:U = 02)根据理想气体方程可得: P1V1/P2V 2= 1其中:P1 = 7105pa, V1 = 0.028 m3, P2 = 1.4105pa V2 = 0.14m3膨胀功:w = 12PdV = 12 RT/V dV = PVln5=31.5 kJ3)由热力学第一定律可得: q = u + w = 0 + 31.5 kJ