2023年工程热力学试卷及标准答案评分标准工程热力学.docx

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1、第一部分选择题一、单项选择题1、压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar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Tk3 00K,2、某制冷机在热源Tk3 00K,及冷源丁2二2 5 0K之间工作，其制冷量为100 0 KJ,消耗功为25 0 KJ,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. UB. U + pVC . U + mcj /2 + mgzD. U + pV + me2f /2 + mgz4、

2、嫡变计算式= 历（/；）-Rg历他/0）只合用于A. 一切工质的可逆过程B. 一切工质的可逆过程C. 一切工质的不可逆过程C.抱负气体的可逆过程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。A.可逆绝热压缩B .不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热混合气体的通气体常数，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. Q0, AU 0 , W0B. Q=0, AU 0 , W

3、01010C. Q0, AU0,A.定压C.定炳W=0D. Q = 0, AU=O,W=OB. t t d t w.D. t = twtdB.定温D.节流前后焰相等循 环 的 结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n、n、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C.定温过程D.定容过程气 体 的 容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

4、比热。D.物量单位为一标准立方米时气体的比热。3、抽气回热循环改善了朗肯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A.没有物质互换A.没有物质互换B.没有热量互换C.没有任何能量互换C.没有任何能量互换D.没有任何能量传递与质互换15、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、填空题热机从热源取热10 0 0 KJ ,对外作功1000 K J ,其结果是【2 6、混合气体由帅和CO?组成，已知总的质量成分为0.7 2 ,则混合气体的平均气体常数R g ,eq-R g ,eq-,平均摩

5、尔质量M eeq-(N2 的摩尔质量为 0. 028 kg/mol, CO2为 0 . 044 kg / mol)2 7、冬季取暖，若不采用任何其他措施，室内温度,室内相对湿度 o (填增大，减少或不变)。2 8、湿蒸汽的千度定义为 o已知湿蒸汽的干度为0. 2,其中干饱和蒸汽的质量为6 kg,则饱和液体的质量为kgo9、氧气的平均比定压热容 c= 0.914U /(kg.K), cp lfc= 0.933H /(kg.K), * u c* u c195%P 80 c30、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。、名词解释31、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽一

6、 32、热容的定义和单位一2 3、湿空气的露点一34、控制质量一五、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？3 6、简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。3 7、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3 8、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 PF4. OMPa , tk42 0 C,汽轮机排汽压力p 2=0. 0 0 7MPa,抽汽压力pA=0. 4 MPa,忽略 泵功。试求：(1)定性画出循环的T s图；(2)抽汽系数a ；(3)循环吸热量qi,放热量Q2及输出净功3net；(4)循环热效率

7、；(1 5分)P (MP a)t(C)h (kJ/k g)s kJ/(k g. K)Ps (M Pa)h，(kJ / kg)h(kJ/k g)s kJ/ (k g.K)s kJ/ (k g.K)44203261.46 . 83990. 4604. 72 73 *-*1. 77646.89430.42716. 36. 83 990. 007163. 4i54339、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. 5 kJ,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

8、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)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. 2 6kg抱负气体的气体常数区8=4301/(1.10,比热比长=1. 35。初温T产477K,经可逆定容过程后终温T2=5 91K。求Q、AU、4 1、空气可逆绝热流过一喷管，入口压力Pl=0. 7MP a，温度t产8 O(TC,出口压力p2=0. 15M Pa,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=l. 0 04kJ / (kg -K), k=1.4, Rg= 2 8

9、 7J/(kg. k )。求喷管出口 空气的温度、 流速、马赫数。(7分)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）4、C9、D14、D5、C10、A15、B1、C 2、B 3、C6、D 7、C 8、A1 1、B 12、D 13、C第二部分非选择题（共8 5分）二、判断题（本大题共1 0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）1 6、B 17、A 18、B 1 9、A 20、A21、B22、A 2 3、B 24、B 25、A三、填空题（1,1）26、0.2 6 7k J / （ kg

10、. K） 3 1 . 1XW3 k g/mo 127、增大 减少2 8、饱和蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值2 42 9 . 0. 9 4 6kJ / ( k g. K) 0.6 8 6 k J/ (kg. K)30、(p +）（ytn-b）= rt 对气体分子间的引力对气体分子体积、名词解释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1）所需热量称为热容，以C表达。（2分） 单位有 J/（kg.K）、 J/（moLK）和 J/（m3. K）o （2 分）33

11、、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（3,2）35、定压n=0,定容n=8,定温n=l,定嫡n=k （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）3

12、 7、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（6）38、（1）图略。（可参照教材p329图1 0-14）（2分）（2）抽汽系数二出4 4（2）抽汽系数二出4 4604.7 163.4= 0.173（2分）（3）1=%友=3261.4 604.7 = 2656.70/依（2 分）x2=- = 4- = 0.814 （2 分）一 22 _ 2刈=4+%（月4）=2

13、124.0/版（2分）% =（1 ）（%） = （1 0.173）（2124.0 163.4） = 1621.4。/年（2 分）仍=Q%=2656.7 1621.4 = 1035.3/依（2 分）（4） 一 =吼 J035.3 = 39 0%（ 2 分）02656.73 9、对途径12 3,由闭口系能量方程得=0123 -叱23=（-47.5）-30 = -775。（1 分）（1）对途径1 -4 3,由闭口系能量方程得。田=。+叱43=八。123+叱43 =77.5 + 15 = 62.5。（系统对外放热）（2分）（2）对途径3-1,可得到=%+% =775 + （-6） = 71.5。（ 1

14、 分）（3）对途径23 ,有W23=pdV = 0 （1 分）则。23=A。23+%=87.5-175 = -87.5。（1 分）U、=UAL/P3 = 87.5-（-77.5） = 185V （1 分）40、cv = R = 430 = 1229J /（kg.K） （ 1 分）v k- 且 1.35-1W = O （1 分）AU = mcv（T2-Ti） = 2.26x 1.229x（591-477） = 317/ （2 分）Q = AU =3YlkJ （1 分）T501A5 = mcvLn = 2.26x 1.229= 0.595kJ / K （2 分）v T、47741、卫=0.2140.528为缩放型喷管。（1分）A 0.7kfl L4-1T2=Tx（-y =1073x（）- =691/ （2 分）Px0.7cf2 = 12cp（TJ2）= 12x1004x（1073-691） = 876m/5 （2 分）也干=44点鼠69广1（2分）