工程熱力學(xué)期末考試試題

1、建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)一、選擇題(每小題3分，共 分)1.若已知工質(zhì)的絕對(duì)壓力p=0.18mpa，環(huán)境壓力pa=0.1mpa，則測得的壓差為( b ) a.真空pv=0.08mpab.表壓力pg=0.08mpa c.真空pv=0.28mpad.表壓力pg=0.28mpa2.簡單可壓縮熱力系的準(zhǔn)平衡過程中工質(zhì)壓力降低，則( a ) a.技術(shù)功為正b.技術(shù)功為負(fù) c.體積功為正d.體積功為負(fù)3.理想氣體可逆定溫過程的特點(diǎn)是( b ) a.q=0b. wt=w c. wt>wd. wt<w4.若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條途徑到達(dá)同一終態(tài)，則不可逆途徑的s必( b )可逆過程s。 a.大

2、于b.等于c.小于d.大于等于5.飽和蒸汽經(jīng)歷絕熱節(jié)流過程后( c ) a.變?yōu)轱柡退産.變?yōu)闈裾羝?c.作功能力減小d.溫度不變6.絕熱節(jié)流過程中節(jié)流前、后穩(wěn)定截面處的流體( c ) a.焓值增加b.焓值減少 c.熵增加d.熵減少7.空氣在漸縮噴管內(nèi)可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)，其滯止壓力為0.8mpa，噴管后的壓力為0.2mpa，若噴管因出口磨損截去一段，則噴管出口空氣的參數(shù)變化為( c ) a.流速不變，流量不變b.流速降低，流量減小 c.流速不變，流量增大d.流速降低，流量不變8.把同樣數(shù)量的氣體由同一初態(tài)壓縮到相同的終壓，經(jīng)( a )過程氣體終溫最高。 a.絕熱壓縮b.定溫壓縮c.多變壓縮d.多

3、級(jí)壓縮9._過程是可逆過程。( c )a.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的b.沒有摩擦的c.沒有摩擦的準(zhǔn)平衡d.沒有溫差的10.絕對(duì)壓力p, 真空pv，環(huán)境壓力pa 間的關(guān)系為( d )a.p+pv+pa=0 b.p+papv=0 c.ppapv=0 d.papvp=011 q.閉口系能量方程為( d )a. +u+w=0 b.q+uw=0 c.qu+w=0 d.quw=012.氣體常量rr( a )a.與氣體種類有關(guān),與狀態(tài)無關(guān)b.與狀態(tài)有關(guān),與氣體種類無關(guān)c.與氣體種類和狀態(tài)均有關(guān)d.與氣體種類和狀態(tài)均無關(guān)13.理想氣體的 是兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。( c )a.溫度與熱力學(xué)能b.溫度與焓c.溫度與

4、熵d.熱力學(xué)能與焓14.已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特性為( b )a.定壓b.定溫c.定體d.絕熱15.在壓力為p 時(shí),飽和水的熵為s.干飽和蒸汽的熵為s。當(dāng)濕蒸汽的干度0<x<1 時(shí),其熵為s,則( a )a.s>s>s b.s>s>s c.s<s<s d.s>s>s16.可逆絕熱穩(wěn)定流動(dòng)過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關(guān)系為( b )a.dh=-vdp b.dh=vdp c.dh=-pdv d.dh=pdv17、飽和濕空氣的相對(duì)濕度（ b ）a j >1 b. j =1 c. j <1 d.0<

5、 j <118.濕空氣的焓h 為（ d ）a. 1kg 濕空氣的焓b. 1m3 濕空氣的焓c. 1kg 干空氣與1kg 水蒸汽焓之和d. 1kg 干空氣的焓與1kg 干空氣中所含水蒸汽的焓之和1濕蒸汽經(jīng)定溫膨脹過程后其內(nèi)能變化_（a）u = 0 （b）u 0（c）u0 （d）u0或u 02壓氣機(jī)壓縮氣體所耗理論軸功為_（a） （b） （c）p1v1p2v23多級(jí)（共z級(jí)）壓氣機(jī)壓力比的分配原則應(yīng)是_（a）i = （pz+1 +p1）/ z （b）i = （pz+1 / p1）1 / z（c）i = pz+1/p1 （d）i =（pz+1 / p1）/ z4 工質(zhì)熵減少的過程_（a） 不能

6、進(jìn)行（b）可以進(jìn)行（c）必須伴隨自發(fā)過程才能進(jìn)行5閉口系統(tǒng)功的計(jì)算式w = u1u2_適用于可逆與不可逆的絕熱過程。只適用于絕熱自由膨脹過程。只適用于理想氣體的絕熱過程。只適用于可逆絕熱過程。1、b 2、c 3、b 4、 b 5、a1如果熱機(jī)從熱源吸熱100kj，對(duì)外作功100kj，則（ ）。 （a）違反熱力學(xué)第一定律； （b）違反熱力學(xué)第二定律； （c）不違反第一、第二定律；（d）a和b。2壓力為10 bar的氣體通過漸縮噴管流入1 bar的環(huán)境中，現(xiàn)將噴管尾部截去一小段，其流速、流量變化為（ ）。 流速減小，流量不變 （b）流速不變，流量增加 流速不變，流量不變 （d） 流速減小，流量增大

7、3系統(tǒng)在可逆過程中與外界傳遞的熱量，其數(shù)值大小取決于（ ）。（a）系統(tǒng)的初、終態(tài)； （b）系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程；（c）（a）和（b）； （d）系統(tǒng)的熵變。4不斷對(duì)密閉剛性容器中的汽水混合物加熱之后，其結(jié)果只能是（ ）。（a）全部水變成水蒸汽 （b）部分水變成水蒸汽（c）部分或全部水變成水蒸汽 （d）不能確定5（ ）過程是可逆過程。（a）.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的 （b）.沒有摩擦的（c）.沒有摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程 （d）.沒有溫差的1、b 2、a 3、a 4、a 5、c三、填空題(每空1分，共10分)1.當(dāng)熱力系與外界既沒有能量交換也沒有物質(zhì)交換時(shí)，該熱力系為_孤立系_。2.在國際單位制中溫度的單位是_

8、開爾文(k)_。3.根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程，風(fēng)機(jī)、水泵的能量方程可簡化為_ws=h2h1 或 wt=h2h1_。4.同樣大小的容器內(nèi)分別儲(chǔ)存了同樣溫度的氫氣和氧氣，若二個(gè)容器內(nèi)氣體的壓力相等，則二種氣體質(zhì)量的大小為_小于_。5.已知理想氣體的比熱c隨溫度的升高而增大，當(dāng)t2>t1時(shí)，的大小關(guān)系為_。6.已知混合氣體中各組元?dú)怏w的質(zhì)量分?jǐn)?shù)i和摩爾質(zhì)量mi，則各組元?dú)怏w的摩爾分?jǐn)?shù)i為_。7.由熱力系與外界發(fā)生_熱量_交換而引起的熵變化稱為熵流。8.設(shè)有一卡諾熱機(jī)工作于600和30熱源之間，則卡諾熱機(jī)的效率為_65.29%_。9.在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，汽輪機(jī)排汽壓力的降低受_環(huán)境_溫度的限制。1.與

9、外界既無能量交換也無物質(zhì)交換的熱力系稱為_孤立_熱力系。2.熱力系的儲(chǔ)存能包括_熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能、重力位能_。3. 已知某雙原子氣體的氣體常數(shù)rg=260j/(kg · k) ， 則其定值比熱容cv=_650_j/(kg·k)。4.已知1kg 理想氣體定壓過程初、終態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)和其比熱容，其熱力學(xué)能的變化量可求出為u=_ cp(t2t1)_。5.定值比熱容為cn 的多變過程，初溫為t1,終溫為t2，其熵變量s=_。6.水蒸汽的臨界壓力為_22.12_mpa。7.流體流經(jīng)管道某處的流速與_當(dāng)?shù)匾羲賍的比值稱為該處流體的馬赫數(shù)。8.汽輪機(jī)的排汽壓力越低，循環(huán)熱效率越高，但

10、排汽壓力的降低受到了_環(huán)境溫度_的限制。9.未飽和濕空氣的相對(duì)濕度值在_0 與1_之間。1理想氣體多變指數(shù)n=1，系統(tǒng)與外界傳熱量q=_；多變指數(shù)n=±，系統(tǒng)與外界傳熱量q=_。2卡諾循環(huán)包括兩個(gè)_過程和兩個(gè)_過程3水蒸汽的汽化潛熱在低溫時(shí)較_，在高溫時(shí)較_，在臨界溫度為_。4在ts圖上，定壓線的斜率是_；定容線的斜率是_5理想氣體音速的計(jì)算式：_，馬赫數(shù)的定義式為：_1、功w ; 內(nèi)能u2、定溫變化過程， 定熵變化3、小， 大， 04、對(duì)數(shù)曲線，對(duì)數(shù)曲線5、 ， 1理想氣體多變過程中，工質(zhì)放熱壓縮升溫的多變指數(shù)的范圍_ 2蒸汽的干度定義為_。 3水蒸汽的汽化潛熱在低溫時(shí)較_，在高溫

11、時(shí)較_，在臨界溫度為_。4理想氣體的多變比熱公式為_ 5采用z級(jí)冷卻的壓氣機(jī)，其最佳壓力比公式為_1、大于0，小于 ; 2、濕蒸汽中含干蒸汽的質(zhì)量/濕蒸汽的總質(zhì)量3、小， 大， 04、5、i = （pz+1 / p1）1 / z四、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1、理想氣體: 理想氣體滿足克拉貝龍狀態(tài)方程的氣體;或者是指由相互間沒有作用力的分子構(gòu)成的氣體,且分子本身是不占據(jù)體積的彈性質(zhì)點(diǎn).2、水蒸汽的臨界狀態(tài)：當(dāng)壓力高于確定的臨界壓力時(shí)，定壓下的蒸氣發(fā)生過程不再經(jīng)歷預(yù)熱、氣化和過熱三個(gè)階段，而是在溫度為臨界溫度時(shí)連續(xù)地從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，這種由臨界壓力和臨界溫度確定的狀態(tài)稱為

12、臨界狀態(tài)。過熱度：過熱蒸氣的溫度與同壓下的飽和溫度之差稱為過熱度，單位為開爾文或攝氏度3、濕空氣的絕對(duì)濕度：濕空氣中水蒸氣的密度，符號(hào)v4、濕空氣的相對(duì)濕度：濕空氣中水蒸氣的密度v與其相應(yīng)溫度下的最大密度s之比5.熵產(chǎn)：不可逆過程中，不可逆因素引起的熵的變化稱為熵產(chǎn)。6.穩(wěn)定流動(dòng)：是指流體流經(jīng)管道中任意點(diǎn)的熱力狀態(tài)參數(shù)及流速等均不隨時(shí)間而變化的流動(dòng)過程。7.濕空氣的焓：濕空氣的焓值等于干空氣的焓值與水蒸氣的焓值之和。8.控制質(zhì)量:閉口系內(nèi)包含的物質(zhì)量是恒定的，這種作為研究對(duì)象的恒量物質(zhì)稱為控制質(zhì)量。9.熱量的無效能:熱源提供的熱量，在環(huán)境為冷源的卡諾循環(huán)中，不能轉(zhuǎn)換為功的部分。10.水蒸汽的飽

13、和狀態(tài):汽化和液化速率相等，成為一種汽液相變的動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。11. 濕空氣的含濕量:一定體積的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量與其中所含干空氣質(zhì)量的比值?；驖窨諝庵?，每1kg干空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量。孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換的系統(tǒng)。焓：為簡化計(jì)算，將流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總能量中，取決于工質(zhì)的熱力狀態(tài)的那部分能量，寫在一起，引入一新的物理量，稱為焓。熱力學(xué)第二定律：克勞修斯(clausius)說法：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。開爾文一浦朗克(kelvinplank)說法：不可能制造只從一個(gè)熱源取熱使之完全變成機(jī)械能而不引起其他變化的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。相對(duì)濕度：濕

14、空氣的絕對(duì)濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對(duì)濕度的比值，稱為相對(duì)濕度?？ㄖZ定理：1所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與采用哪種工質(zhì)無關(guān)。2在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。理想氣體：氣體分子本身所具有的體積與其所活動(dòng)的空間相比非常小，分子本身的體積可以忽略，而分子間平均距離很大，分子間相互吸引力小到可以忽略不計(jì)時(shí)，這種狀態(tài)的氣體便基本符合理想氣體模型。水蒸氣的汽化潛熱：將1kg飽和液體轉(zhuǎn)變成同溫度的干飽和蒸汽所需的熱量。五、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分）1.何謂水蒸汽參數(shù)座標(biāo)圖中的一個(gè)點(diǎn)、兩條線、三個(gè)區(qū)域和五種狀態(tài)？一

15、點(diǎn):臨界狀態(tài)點(diǎn),其在水蒸汽參數(shù)座標(biāo)圖中的位置隨工質(zhì)而異;二線:飽和蒸氣線(上界線):不同壓力下飽和蒸氣狀態(tài)的連線.飽和液線(下界線):不同壓力下飽和液狀態(tài)的連線。上、下界線合在一起又稱為飽和線。三區(qū)：未飽和液區(qū)（過冷液區(qū)），濕蒸氣區(qū)，過熱蒸氣區(qū)五態(tài)：未飽和液（過冷液），飽和液，濕飽和蒸汽，（干）飽和蒸汽，過熱蒸汽2.卡諾循環(huán)熱效率表達(dá)式說明了哪三個(gè)重要問題？a.提高熱源溫度th和降低冷源溫度tl是提高兩恒溫?zé)嵩撮g可逆循環(huán)熱效率的根本途徑與方法;b.tl=0和th是不可能的,故熱機(jī)熱效率恒小于100%;c.當(dāng)th=tl時(shí),c=0,說明單一熱源熱機(jī)是造不成的.3.平衡狀態(tài)與穩(wěn)定態(tài)有什么聯(lián)系與區(qū)別?

16、 平衡態(tài)是指熱力系的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。穩(wěn)定態(tài)是指熱力系的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)。平衡必然穩(wěn)定，穩(wěn)定未必平衡。4.能量方程q=u+w和q=cvt+的適用條件有何不同? 前者：閉口系、任意工質(zhì)、任意過程；后者：閉口系、理想氣體、可逆過程。5.夏天，自行車在被太陽曬得很熱的馬路上行駛時(shí)，為什么容易引起輪胎爆破? 輪胎內(nèi)氣體壓力為p=為常數(shù)，當(dāng)t升高時(shí)p隨之升高，容易引起爆破。6.不可逆過程熵的變化如何計(jì)算? 可以選擇相同初、終狀態(tài)間可逆過程熵的變化來計(jì)算。7.準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有何共同處?有何區(qū)別?有何聯(lián)系?它們共同處都是在無限小勢差作用下，非常緩慢地進(jìn)行，由無限接近平衡狀態(tài)的狀態(tài)組成

17、的過程。它們的區(qū)別在于準(zhǔn)平衡過程不排斥摩擦能量損耗現(xiàn)象的存在，可逆過程不會(huì)產(chǎn)生任何能量的損耗。一個(gè)可逆過程一定是一個(gè)準(zhǔn)平衡過程，沒有摩擦的準(zhǔn)平衡過程就是可逆過程。8.理想氣體狀態(tài)方程有哪些常見形式?方程中的常數(shù)項(xiàng)與物性是否有關(guān)?1kg 氣體:pv=rrt mkg 氣體:pv=mrrt1mol 氣體：pvm=rt nmol 氣體：pv=nrtrr 是氣體常數(shù)與物性有關(guān)，r 是摩爾氣體常數(shù)與物性無關(guān)。9.干飽和蒸汽與濕飽和蒸汽的狀態(tài)參數(shù)各有何特點(diǎn)?干飽和蒸汽：x=1,p=ps t=ts v=v,h=h s=s濕飽和蒸汽：0<x<1,p=ps t=ts v<v<v, h<

18、;h<h, s<s<s10.何謂汽流在噴管中的臨界狀態(tài)?何謂臨界壓力比?理想氣體的臨界壓力比與哪些因素有關(guān)?流速為當(dāng)?shù)匾羲?ma=1)時(shí)的狀態(tài)稱為流體的臨界狀態(tài)。流體臨界狀態(tài)的壓力(臨界壓力)與其滯止壓力的比值，稱為臨界壓力比。理想氣體的臨界壓力比只與氣體的物性有關(guān)(或比熱比k有關(guān))1. 閉口系統(tǒng)從溫度為300k的熱源中取熱500kj，系統(tǒng)熵增加20kjk，問這一過程能否實(shí)現(xiàn)，為什么？1、答：能實(shí)現(xiàn) 對(duì)于可逆過程的熵有：，則系統(tǒng)從熱源取熱時(shí)的可能達(dá)到的最小熵增為：，因此該過程是可以實(shí)現(xiàn)的。六、計(jì)算題(第1、2題每小題6分，第3、4題每小題8分，共28分)1.m=1.5kg空氣按可逆定溫過程由初態(tài)t1=328k,p1=0.25×106pa變化到終態(tài)p2=0.15×106pa，空氣的rr=0.287kj/(kg