湖南大學(xué)工程熱力學(xué)試題及答案1

1、考試中心填寫：_年_月_日考 試 用專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心 誠(chéng)信應(yīng)考,考試作弊將帶來嚴(yán)重后果！湖南大學(xué)課程考試試卷課程名稱： 工程熱力學(xué)A ；課程編碼： 試卷編號(hào)： B ；考試時(shí)間：120分鐘題 號(hào)一二三四五六七八九十總分應(yīng)得分1510201540100實(shí)得分評(píng)卷人一、名詞解釋題（每題3分，共15分）1. 簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)：與環(huán)境的功交換只有體積變化功的可壓縮系統(tǒng)。2. 平衡狀態(tài)：一個(gè)熱力系統(tǒng)在不受環(huán)境影響（重力場(chǎng)除外）的條件下，如果其狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間變化，同時(shí)熱力系統(tǒng)內(nèi)外建立了熱和力的平衡，則該熱力系統(tǒng)處于熱和力的平衡狀態(tài)。3

2、. 穩(wěn)定流動(dòng)：若流動(dòng)過程中開口系統(tǒng)內(nèi)部及其邊界上各點(diǎn)工質(zhì)的熱力參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨時(shí)間而發(fā)生變化。4. 熵增原理：孤立系統(tǒng)（定質(zhì)量系）的熵通?？偸窃龃蟮模瑯O限情況時(shí)不變，永不可能減小。5. 比熱容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量工質(zhì)吸熱使之溫度升高（或降低）1K所需的熱量。二、判斷題（下列各題，你認(rèn)為正確的，請(qǐng)?jiān)陬}干的括號(hào)內(nèi)打“”，錯(cuò)的打“×”，每題1分，共10分）1. 理想氣體任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)確定之后，氣體的狀態(tài)就確定了。（ ）2. 理想氣體只有取定值比熱容時(shí)，才能滿足邁耶公式。（ ）3. 不可逆過程不能T-s圖上表示，所以也不能計(jì)算過程的熵變量。 （ ）4. 卡諾循環(huán)的熱效率一定大于其它循環(huán)的熱效率。

3、（ ）5. 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程適用于所用工質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)情況，不論過程是否可逆，有無耗散效應(yīng)。（ ）6. 自發(fā)過程都是不可逆過程，非自發(fā)過程都是可逆過程。（ ）7. 活塞式壓氣機(jī)應(yīng)采用隔熱措施，使壓縮過程接近絕熱過程。（ ）8. 經(jīng)不可逆循環(huán)，系統(tǒng)與環(huán)境無法完全恢復(fù)原態(tài)。（ ）9. 熵產(chǎn)大于0的過程必為不可逆過程。（ ）10. 實(shí)際氣體絕熱自由膨脹之后，其熱力學(xué)能不變。（ ）三、選擇題（每小題2分，共20分）1. 理想氣體可逆吸熱過程，下列哪個(gè)參數(shù)一定增加：（ ）。A.熱力學(xué)能； B.熵； C.壓力； D.溫度2. 適用于 （ B）A理想氣體可逆過程B一切氣體可逆過程C理想氣體一切過程D理想氣體準(zhǔn)

4、靜態(tài)過程3. 下面參數(shù)中，量綱不相同的有（ B ）A. 比熱容 B. 比焓 C. 質(zhì)量氣體常數(shù) D. 比熵4. 若空氣進(jìn)行可逆定壓加熱過程，則：（ C ）。A.空氣作功量大于其熱力學(xué)能增量； B.空氣作功量等于其熱力學(xué)能增量；C.空氣作功量小于其熱力學(xué)能增量； D.無法確定5. 下列三種狀態(tài)的空氣，哪種狀態(tài)的熵最大？（ A ）。A. 100ºC，20bar； B. 200ºC，10bar； C. 100ºC，10bar； D. 150ºC，15bar6. 某制冷機(jī)在熱源=300K及冷源=250K之間工作，其輸入功W為25kJ，從冷源吸熱量Q,2為110k

5、J，此制冷機(jī)是（ C ）。A.可逆的； B.不可逆的； C.不可能的； D.可逆或不可逆的7.工質(zhì)不可逆穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流經(jīng)某控制容積，則此控制容積內(nèi)，則：（ B ）。A.儲(chǔ)能不變，熵增大 B.儲(chǔ)能不變，熵不變C.儲(chǔ)能增大，熵增大 D.儲(chǔ)能增大，熵不變8. 理想氣體進(jìn)行了一個(gè)降溫，升壓的多變過程，則多變指數(shù)n滿足：( B )A. n>k； B.n<k； C.n=k D不能確定 裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心9. 系統(tǒng)經(jīng)過不可逆循環(huán)過程后，其熵變 ( B )A.大于0； B.等于0； C.小于0； D.不定10. 在密閉門窗的房間內(nèi)，有一臺(tái)啟動(dòng)的冰箱，將冰

6、箱門打開，經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行，則室內(nèi)溫度將（ B ）A.降低； B.升高； C.不變； D.不定四、簡(jiǎn)答題（共15分）1. 某理想氣體經(jīng)歷了下述循環(huán)：某理想氣體經(jīng)歷了下述循環(huán)：（I）等容吸熱，壓強(qiáng)從P1升高到P2；（II）可逆絕熱膨脹，壓強(qiáng)從P2又回到P1；（III）等壓壓縮，體積又回到循環(huán)的初始值，分別在p-v圖及T-s圖上畫出這個(gè)循環(huán)。（5分）答： 2. 熱力學(xué)第一定律和第二定律的實(shí)質(zhì)分別是什么？寫出各自的數(shù)學(xué)表達(dá)式。（10分）答：熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)上就是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，即熱力過程中參與轉(zhuǎn)換和傳遞的能量在數(shù)量上是守恒的。其表達(dá)式為dEiso=0。對(duì)于常用的閉口系和穩(wěn)定流動(dòng)開口系其表達(dá)式為q

7、=u+w和q=h+1/2cf2+gz+ws=h+wt。 熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)上揭示了熱力過程的方向、條件和限度，揭示了能量品質(zhì)的高低。只有同時(shí)滿足熱力學(xué)第一定律和第二定律的過程才能實(shí)現(xiàn)。其表達(dá)式為dSiso0、或。 3. 壓氣機(jī)高壓縮比時(shí)為什么采用多級(jí)壓縮中間冷卻方式？（畫圖說明）答：采用多級(jí)壓縮、中間冷卻，有如下一些好處：1）可降低排氣溫度 2）可減少壓氣機(jī)耗功量 3）對(duì)于活塞式壓氣機(jī)可提高壓氣機(jī)的容積效率五、計(jì)算題（共40分）1. 空氣在氣缸中被壓縮，由p1=0.12MPa，t1=35經(jīng)多變過程達(dá)到p2=1.0MPa，如多變指數(shù)n=1.35，在壓縮過程中放出的熱量全部為環(huán)境所吸收，環(huán)境溫度T

8、0=300K，如壓縮1kg空氣，求由環(huán)境與空氣所組成的孤立系統(tǒng)的熵的變化?？諝鈿怏w常數(shù)Rg=0.287kJ/(kg·K)、比熱容可取定值，cp=1.004kJ/(kg·K)（15分）解：=308*（1/0.12）0.259 = 533.4Kk=1.4=0.394-0.451=-0.057 裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心2. 某理想氣體循環(huán)1-2-3-1如圖所示（1à2為定容加熱、2à3為等熵膨脹、3à1為等壓放熱），試： (1) 畫出該循環(huán)的T-s圖； (2) 導(dǎo)出該循環(huán)熱效率t與=的關(guān)系； (3) 分析=對(duì)熱效率的影響。（15分） 解：（1）T-s圖如下圖所示：（2）由于，則于是 又1-2為定容過程，則，則故（3）當(dāng)增大時(shí)，循環(huán)效率t增大。QAAWQBQCCB3. 已知