熱工期末試卷試題-(6)

1、班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 密封裝訂線 密封裝訂線 密封裝訂線西南交通大學(xué)熱工基礎(chǔ)期末試卷3參考答案課程代碼 2030600 課程名稱 熱工基礎(chǔ) 考試時(shí)間 120分鐘 題號(hào)一二三四總成績(jī)得分 閱卷教師簽字： 一、 判斷下列說(shuō)法是否正確（每題1分，共10分）： 1、氣體流經(jīng)漸縮噴管，其出口截面的流速不可能超過(guò)當(dāng)?shù)匾羲佟?（ ）2、使系統(tǒng)熵增大的過(guò)程必為不可逆過(guò)程。 （ ×）3、理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵都是溫度的單值函數(shù)。 （ ×） 4、無(wú)耗散效應(yīng)的準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程為可逆過(guò)程。 （ ） 5、熱效率較高的發(fā)動(dòng)機(jī)，循環(huán)凈功也一定較大。 （ ×） 6、等量的高溫?zé)崃颗c低溫?zé)崃烤哂邢?/p>

2、同的品質(zhì)。 （ ×） 7、因?yàn)殪厥菭顟B(tài)參數(shù)，所以熵流和熵產(chǎn)也都是狀態(tài)參數(shù)。 （ ×） 8、熱力學(xué)中作為狀態(tài)參數(shù)的壓力是絕對(duì)壓力。 （ ） 9、若濕空氣的含濕量不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，其吸濕能力增強(qiáng)。 （ ）10、氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，焓不變，因此絕熱節(jié)流的整個(gè)過(guò)程是等焓過(guò)程。 （ ×）二、 填空（每題3分，共15分）： 1、某理想氣體經(jīng)歷一不可逆吸熱過(guò)程后，其熵流Sf 0 ，熵產(chǎn)Sg 0 ，總熵S 0 。2、柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán)的壓縮比 、升壓比 、預(yù)脹比 、熱效率t增加。3、氣體經(jīng)歷一可逆定容過(guò)程，w = 0 ；經(jīng)歷一可逆定壓過(guò)程，wt = 0 。4、氣體流經(jīng)一噴管后

3、，壓力 、流速 、流量 不變 。5、紊流受迫對(duì)流換熱的機(jī)理是：在壁面及層流邊界層區(qū)域?yàn)?熱導(dǎo)熱 ，而在其它區(qū)域主要為 熱對(duì)流 。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）：1、說(shuō)明非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算中什么條件下可以采用集總參數(shù)法？ 答：當(dāng)物體表面的對(duì)流換熱熱阻遠(yuǎn)大于內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻時(shí)，可將物體看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，即近似認(rèn)為物體內(nèi)部溫度處處相等。用畢渥準(zhǔn)則判斷，即當(dāng)Bi0.1或BiV0.1M 時(shí)可以采用集總參數(shù)法。2、某理想氣體經(jīng)歷可逆等溫吸熱過(guò)程1-2，可逆多變膨脹過(guò)程2-3（1n），可逆等溫放熱過(guò)程3-4，等熵壓縮過(guò)程4-1。請(qǐng)畫出該循環(huán)的p-v圖和T-s圖。3、在lg ph圖上畫出蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)圖，并用線

4、段分別標(biāo)出單位質(zhì)量制冷劑的制冷量q2和壓縮機(jī)的耗功量w0。4、如圖所示，1、2表面在同一平面上，均垂直于表面3，A1 = 3m2，A2 = 4 m2 ，A3 = 6m2, 現(xiàn)已求得X3,2 = 0.16，X3，1+2 = 0.18，求X1，3 解：利用角系數(shù)的可加性，有：X3，1+2 = X3，1 + X3,2求得：X3,1= X3，1+2X3,2=0.180.16=0.02再利用角系數(shù)的相對(duì)性，有：A1 X1，3=A 3 X3,1所以 X1，3= A3 X3,1/ A1=6×0.02/3=0.04四、計(jì)算題（共55分）1、在一具有可移動(dòng)活塞的封閉氣缸中，儲(chǔ)有溫度t1=45、表壓力p

5、g1 =80 kPa 的氧氣1kg 。先在定壓下對(duì)氧氣加熱至狀態(tài)2，加熱量為40 kJ；然后又經(jīng)n =1.2的多變過(guò)程膨脹到初溫，即t3=45，此時(shí)表壓力pg3 =18 kPa。設(shè)氧氣的定壓比熱cp= 909.3 J/（kg· K），Rg=259.8 J/（kg·K），大氣壓力為0.1MPa。試計(jì)算：（1）該過(guò)程中焓及熵的變化量；（2）系統(tǒng)對(duì)外所作的膨脹功。 （15分）解：（1）該過(guò)程中焓及熵的變化量已知：t1= t3=45，所以 p1 =pg1 + pb =80 +100=180 kPap3 =pg3 + pb =18 +100=118 kPa （2）系統(tǒng)對(duì)外所作的膨脹功

6、利用理想氣體狀態(tài)方程可求得： 1-2定壓加熱量： 2、用平底鍋燒開水，鍋底有一層3mm厚的水垢，水垢導(dǎo)熱系數(shù)為1 W/（m·K),當(dāng)熱流密度為4.24×104 W/m2時(shí)，與水接觸的鍋垢表面溫度為110，試問(wèn)此時(shí)鍋底與水垢接觸面的溫度為多少 （13分）解：設(shè)鍋底與水垢接觸面的溫度為t1，與水接觸的鍋垢表面溫度為t2，通過(guò)水垢層的熱流密度為3、如圖所示，三個(gè)無(wú)限大的平行平板，平板1的溫度為1200 K，平板2的溫度為600 K，且1 =0.2，2=0.8，3 =0.5，求平板3 的溫度，并畫出熱路圖、標(biāo)出熱阻（平板3 的導(dǎo)熱熱阻不計(jì)）。 （15分） 解：對(duì)無(wú)限大平行平板，A1A2A3A，各板之間的角系數(shù)均為1，故可由輻射換熱的基本公式 導(dǎo)得 3個(gè)平行平板的輻射換熱熱路為串聯(lián)熱路，1、3 板和3、2板之間的熱流密度相等，由于板面積相等，所以輻射換熱量相等。即 代入求解，得熱路圖如下（各熱阻已標(biāo)出）：4、在一換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度分別為300和20