《工程熱力學(xué)》課程考試模擬試卷

1、精品文檔工程熱力學(xué)課程考試模擬試卷考試時(shí)間： 120 分鐘姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 得分題號(hào)一二三四五六七總分分?jǐn)?shù)評(píng)閱人、 判斷題（正確的打，錯(cuò)誤的打×，每題 1 分，共 10 分）1. 容器中氣體壓力不變， 則安裝在其上面的壓力表讀數(shù)也不會(huì)變化。2. 系統(tǒng)由某一初態(tài)可逆變化到某一終態(tài)，在這確定的兩個(gè)狀態(tài)之間 所有過程的膨脹功都相等。3. 理想氣體絕熱自由膨脹過程是等內(nèi)能過程。4. 理想氣體向真空膨脹體積由 v1 變化到 v2，熵的變化為 s Rln v2v15. 工質(zhì)完成一個(gè)不可逆循環(huán)，其熵的變化量必大于零。6. 如果從同一初態(tài)出發(fā)到同一終態(tài)有兩個(gè)過程，一個(gè)是可逆過程， 一個(gè)是不可逆過

2、程，那么不可逆過程的 s 必大于可逆過程的 s7. 知道了溫度和壓力就可以確定水蒸氣的狀態(tài)。8. 含濕量相同的兩種空氣，溫度高者吸濕能力強(qiáng)。9. 由飽和蒸汽壓不同的兩個(gè)組分形成的理想溶液達(dá)到相平衡時(shí)，易 揮發(fā)組分在汽相中的相對(duì)含量大于它在液相中的相對(duì)含量。10. 溫度為絕對(duì)零度時(shí)，任何物質(zhì)的熵都是零。、選擇題（每題 2分，共 20分）1. 若工質(zhì)經(jīng)歷一可逆過程和一不可逆過程，且初態(tài)和終態(tài)相同，則 兩過程中工質(zhì)與外界交換的熱量A：相同B ：不同 C ：無(wú)法確定2. 下面敘述正確的是：A：自由膨脹為可逆過程B：混合過程是不可逆過程C：準(zhǔn)靜態(tài)過程是不可逆過程3. 氣體在某一過程中吸入了 100kJ

3、的熱量，同時(shí)內(nèi)能增加了 150kJ， 該過程是A：膨脹過程B ：壓縮過程 C ：定容過程4. 一絕熱剛體容器用隔板分成兩部分。一部分盛有高壓理想氣體， 另一部分為真空，抽去隔板后容器內(nèi)的氣體溫度將： A：升高B ：不變 C ：降低5. 可逆定壓穩(wěn)定流動(dòng)過程中，系統(tǒng)A：焓不變 B ：與外界交換的熱量為零 C ：技術(shù)功為零6. 一熱機(jī)按某種循環(huán)工作，從溫度為 T1=2000K的高溫?zé)嵩次諢崃?000KJ，向溫度為 T2=300K的冷源放熱 1000KJ，則該熱機(jī)是7.2，該過程A：可逆熱機(jī) B ：不可逆熱機(jī) C ：不可能熱機(jī) 某理想氣體由狀態(tài) 1 經(jīng)過不可逆絕熱過程變化到狀態(tài) 中工質(zhì)熵的變化為：

4、8.9.A： s 0 B12Tq C ：2 dTscv1 v T12Rdvv壓力升高，水的汽化潛熱A：升高B ：降低濕空氣的壓力一定時(shí)，其中水蒸汽的分壓力取決于C ：不變A：含濕量B ：相對(duì)濕度 C ：干球溫度10. 在 298K、101325Pa下有下列反應(yīng)， Q1， Q2，Q3在這幾個(gè)熱效應(yīng)中 是標(biāo)準(zhǔn)生成焓的為：A： COB： 2HC：H21O2 CO2 Q12O H 2O(g) Q2112O2 H 2O(g) Q3三、簡(jiǎn)答、辯析與證明題（每題 5 分，共 20分）1 指出下列各式的適用條件：a)qduwb)qdupdvc)qh2vdp1d)wshe） w cv（T1 T2）2 如果單級(jí)活

5、塞式壓氣機(jī)采用了某種冷卻方法可以實(shí)現(xiàn)等溫壓 縮，是否還有必要采用多級(jí)壓縮？為什么？3 簡(jiǎn)述稀溶液的四個(gè)依數(shù)性。4 試用赫斯定律證明任意溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng)Q pQ0pT298(niC pmiPniCPmi )dTR其中 Qp0 為標(biāo)準(zhǔn)熱效應(yīng)四、畫圖說明題（每題 5分，共 10分）1在焓濕圖上表示出一非飽和濕空氣狀態(tài)的干球溫度、 濕球溫度 和露點(diǎn)溫度，并作必要的說明。2 在 Ts圖與 lg Ph圖上對(duì)應(yīng)畫出蒸汽壓縮式制冷循環(huán)， 畫圖分 析壓縮機(jī)的不可逆因素對(duì)循環(huán)制冷系數(shù)的影響。五、1kg空氣，初態(tài) P1=1.0MPa, t 1=500， 在氣缸中可逆定容放熱到 P2= 0.5MPa，然后可逆絕熱壓

6、縮到 t 2=500， 再經(jīng)可逆定溫過程回 到初態(tài)。求循環(huán)功和吸收的熱量。 （15 分）六、欲設(shè)計(jì)一熱機(jī)，使之能從溫度為 973K 的高溫?zé)嵩次?2000kJ，并 向溫度為 303K 的冷源放熱 800kJ。（1）問此循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)？（ 2） 若把此熱機(jī)當(dāng)制冷機(jī)用，從冷源吸熱 800kJ，是否可能向熱源放熱 2000kJ？欲使之從冷源吸熱 800kJ ，至少要耗多少功？ （10 分）七、具有一級(jí)回?zé)岬乃羝麆?dòng)力循環(huán)如下圖所示。已知 h1=3296kJ/kg ， h2=2152kJ/kg ， h3=151.5kJ/kg ， h4=825.5kJ/kg ， h5=3032kJ/kg ，忽 略泵功，

7、試求：（1）回?zé)嵫h(huán)的抽汽系數(shù)和熱效率。 （ 2）如不采用 回?zé)幔?jì)算循環(huán)熱效率。 （15 分 ）工程熱力學(xué)模擬試卷一一 問答題：（每題 4分,共 40分）1 q=CpdT+wt 適用于什么工質(zhì)（理想氣體，實(shí)際氣體）？適用于什么過 程（可 逆過程，不可逆過程）？并說明理由。2某封閉熱力系經(jīng)歷一熵減少的可逆過程， 則該熱力系能否經(jīng)一絕熱過程回 復(fù)到原態(tài)？為什么？3 壓氣機(jī)絕熱壓縮某種理想氣體 , 初始狀態(tài)為 1，由于不可逆終態(tài)為 2', 試在 T-s 圖上用面積表示出壓縮所消耗的技術(shù)功。4 水蒸汽由給定的初態(tài) p1、 t1 通過一噴管等熵膨脹到濕蒸汽區(qū)，其背壓p2為已知，若手頭沒有焓熵圖

8、，只有水蒸汽熱力性質(zhì)表，如何計(jì)算確定狀態(tài) 2 的各 項(xiàng)熱力參數(shù) x2，t2 ，h2。5在環(huán)境溫度為 300K 的條件下， 150K 的熱源有否作功能力？若能量 Q 由400K 的恒溫?zé)嵩粗苯觽魅?150K的恒溫?zé)嵩?，引起的作功能力損失是多少？6當(dāng)高溫空氣以高速流過管道中某一障礙物，氣流在此障礙物前方附近的速 度幾乎為零。試問該處氣流溫度是升高、不變還是下降？為什么？7漸縮噴管中氣流速度能否超過音速? 漸放噴管中氣流速度能否小于音速為什么 ?8 壓氣機(jī)采用什么壓縮過程最為經(jīng)濟(jì)？為了達(dá)到這一目的應(yīng)該采取什么措 施？9一動(dòng)力循環(huán) 1231的 Ts 圖如右圖所示，其中過程 12、31皆 為可逆過程，

9、2 3 為一有摩擦的絕熱過程。 T1、 T3 都等于環(huán)境溫度 T0。試用一 塊面積或幾塊面積的代數(shù)和表示出該循環(huán)中的吸熱量Q1，放熱量 Q2，凈功量 W和由于摩擦而引起的作功能力損失。10 當(dāng)相對(duì)濕度一定時(shí)， 濕空氣的溫度愈高， 則含濕量愈大。 若含濕量一定時(shí)， 濕空氣的溫度愈高，則相對(duì)濕度也愈大。這種說法是否正確？為什么？二 計(jì)算題(每題 15分，共 60 分)1. 一個(gè)承受一定重量的活塞下有 20的空氣 0.4kg ，占據(jù)容積為 0.2m2, 試問加 入 20kJ 的熱量后其溫度上升到多少？并做了多少功？若活塞達(dá)到最后位置后予以 固定，此后再繼續(xù)加入 20kJ 的熱量，則其壓力上升至多少？

10、(Cp=1.004 kJ/kg.K ，R=0.287kJ/kg.K )2. 有兩股壓力相同的空氣流，一股氣流溫度為t1=400 ，流量 m1=120kg/h；另股氣流為 t2=150 ，流量 m2=210kg/h 。令兩股氣流先絕熱等壓混合。試計(jì) 算：(1) 絕熱混合后的氣流溫度。(2) 空氣流經(jīng)絕熱混合過程的熵變化。(3) 該絕熱混合過程的可用能損失。( 已知 Cp=1.004 kJ/kg.K ，R=0.287kJ/kg.K ，T環(huán)境 =300K)3. 壓力為 5×105Pa，溫度為環(huán)境溫度 20 的空氣通過絕熱漸縮噴管射向 1×105Pa 的大空間中。測(cè)得出口截面上的氣

11、流溫度為-10 ，若忽略進(jìn)口流速，試計(jì)算 :(1)實(shí)際出口流速； (2)可逆情況下的理論出口流速及氣溫。( Cp=1004J/kg.K ， cr=0.528 )4. 氨蒸汽制冷裝置，蒸發(fā)器中溫度為 10 。冷凝器中的溫度為 30。氨壓縮 機(jī)從蒸發(fā)器中吸入壓力為 p1=0.2363 Mpa 的飽和氨蒸汽并絕熱壓縮到 t2=75 ，離 開冷凝器時(shí)是飽和液氨。 設(shè)壓縮機(jī)出口氨蒸汽比焓 h2=1887 kJ/kg 求：(1)循環(huán)制冷系數(shù)；（ 2）節(jié)流過程的不可逆損失多少？并在T-s 圖中用面積表示出來(lái)。環(huán)境溫度t0=25 。氨的飽和熱力性質(zhì)表：工程熱力學(xué) 模擬試卷三一、問答題（ 每題 4 分，共 40

12、分）1. 等壓過程中工質(zhì)初終兩態(tài)的焓差等于該過程中所吸收或放出的熱量，即Q H,這一結(jié)論是否只用于理想氣體？為什么？2. 用穩(wěn)流能量方程分析鍋爐 ,汽輪機(jī) ,壓氣機(jī)的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，得出對(duì)其適用的簡(jiǎn)化能 量方程。3閉口系經(jīng)過一不可逆絕熱過程后，是否可通過一個(gè)過程使該系統(tǒng)回到原來(lái)的狀 態(tài)？為什么？4某絕熱氣缸內(nèi)裝有完全不可壓縮的流體， 若流體內(nèi)部及活塞與氣缸之間均無(wú)摩擦。 試問：氣缸中的活塞能否對(duì)流體作功？假定用某種方法把流體壓力從 2bar 提高 到40bar ，流體的內(nèi)能和焓有沒有變化？5熱力學(xué)第二定律是否可表達(dá)為“功可以完全變?yōu)闊?，但熱不能完全變?yōu)楣Α保?這種說法有何不妥？6. 簡(jiǎn)述縮放噴管

13、隨背壓 Pb 升高(但仍小于臨界壓力 Pcr)時(shí)噴管內(nèi)氣流速度、流量 的變化。7. 在壓縮比 及吸熱量 q 相同的情況下，活塞式內(nèi)燃機(jī)的定容加熱、定壓加熱、 混合加熱循環(huán)的熱效率何者最大？何者最??？為什么？h 表達(dá)該循環(huán)8試在 T-s 圖上表示出水蒸氣理想朗肯循環(huán)，并以熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)焓 的凈功 w，吸熱量 Q1，放熱量 Q2 以及熱效率 t。9. 壓氣機(jī)采用什么壓縮過程最為經(jīng)濟(jì)？為了達(dá)到這一目的應(yīng)該采取什么措施？10.濕空氣中的水蒸氣處于狀態(tài) A 。試在 p-v 圖及 Ts 圖上標(biāo)出該濕空氣的露點(diǎn)td 及等 溫加濕達(dá)到的飽和點(diǎn) S。、計(jì)算題(每題 15分,共 60分)1. 初態(tài)為 4×

14、; 105Pa，250的空氣絕熱流過一個(gè)噴管。已知背壓為1×105Pa，質(zhì)量流 量為 4kg/s ，噴管效率為 0.96 。試求： (1) 噴管的類型； (2) 出口流速 ;(3) 噴管出口截 面積。（空氣Cp= 1004 J kg.K, Rg 0.287 kJ/kg.K, K=1.4 ，臨界壓比 cr=0.528）2.1kg 空氣由 P11×105Pa，T1 400K 定溫壓縮到終態(tài)， P2=10×105Pa，過程中氣 缸壁和 T0 300K 的環(huán)境換熱。在下述兩種情況下，計(jì)算氣體的熵變、環(huán)境的熵變、 氣體和環(huán)境組成的系統(tǒng)的總熵變化以及作功能力損失：、氣體經(jīng)歷了

15、一個(gè)可逆等溫壓縮過程； 、氣體經(jīng)歷了一個(gè)不可逆等溫壓縮過程， 該過程中實(shí)際消耗的功比可逆等溫壓 縮的耗功多 25。（已知空氣的 Rg0.287 kJ/kg.K ）。3. 有人聲稱設(shè)計(jì)了一整套熱設(shè)備，可將65的熱水的 20變成 100的高溫水，其余 80 的熱水由于將熱量傳給溫度為15的大氣，最終水溫也降到15。你認(rèn)為這種方案在熱力學(xué)原理上能不能實(shí)現(xiàn)？為什么？若能實(shí)現(xiàn)，那么65熱水變成100的高溫水的極限比率為多少？（水的Cp=4.18kJ/kg.k ）h1=1570KJ/kg ，h3=450kJ/kg ，制冷4. 某氨蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，已知進(jìn)壓縮機(jī)時(shí)為飽和干蒸汽，其焓值 經(jīng)絕熱壓縮后 h2=1

16、725kJ/kg ，經(jīng)冷凝器放熱為飽和液體，其焓值 量為 1.5× 105kJ/h。試求 :1）.氨的循環(huán)流量 ,（ 2） .制冷系數(shù) ,（3） .冷卻水流量（已知冷卻水經(jīng)氨冷凝器后 溫度升高 10，水的定壓比熱 CP=4.18KJ/kg.k ）（ 4） .將過程表示在 lgp-h 圖。工程熱力學(xué)模擬試卷四 一、問答題 （ 每題 4分，共 40分）1. PdV和- VdP各表示什么功量？若系統(tǒng)的過程方程式為PV n=C,則上述兩者之間存在什么定量關(guān)系？2. 亞音速空氣流流過漸縮噴管，如果初壓、背壓和噴管尺寸均無(wú)變化，只是提高了初溫，試問噴管出口的氣流速度有無(wú)變化？為什么？3. 水蒸氣

17、的定溫過程中，加入的熱量是否等于膨脹功？而定容過程中的加熱量是否等于其熱力學(xué)能的增量？為什么？4. 圖示由三直線構(gòu)成的循環(huán)需幾個(gè)恒溫?zé)嵩?？試與同溫限下 的卡諾循環(huán)熱效率作比較 .。5. 熵增大的過程必為不可逆過程，熵增大的過程必為吸熱過程。這兩種提法是否正確？為什么？ 6過熱蒸汽的溫度一定高于濕蒸汽的溫度，對(duì)嗎？為什么？7. 若含濕量一定時(shí)，濕空氣的溫度愈高，則相對(duì)濕度也愈大。這種說法是否正確？為什么？8. 空氣在絕熱管道內(nèi)流動(dòng)，若已知截面a處和截面 b處空氣的壓力和溫度，能否判斷氣體是由 a流向 b，還是由 b流向 a？為什么？9. 工質(zhì)經(jīng)歷不可逆循環(huán)后，是否 錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤 !

18、未找到引用源。,為什么？T s圖上示意畫10. 活塞式壓氣機(jī)采用多級(jí)壓縮、中間冷卻的優(yōu)點(diǎn)是什么？試在 出二級(jí)壓縮中間 冷卻壓氣機(jī)的過程曲線。、計(jì)算題（每題 15分，共 60分）h1=290kJ/kg ，經(jīng)壓縮1某燃?xì)廨啓C(jī)裝置如圖所示，已知壓氣機(jī)進(jìn)口處空氣的焓值 后，空氣升溫使焓值增為 h2=580kJ/kg ，在截面 2處空氣和燃料的混合物以 C2=20m/s的速度進(jìn)入燃燒室，在定壓下燃燒，使每公斤空氣吸入熱量q=670kJ/kg ，燃燒后燃 氣進(jìn)入噴管絕熱膨脹到狀態(tài) 3'， h3' =800kJ/kg 煙氣，流速增加到 C 3'此燃?xì)馔苿?dòng)轉(zhuǎn)輪 回轉(zhuǎn)作功，最后離開燃?xì)廨?/p>

19、機(jī)的速度 C4=100m/s 。求：3 3' 4若空氣流量為 100kg/s,則壓氣機(jī)消耗的功 率為多少？若燃料的發(fā)熱值 q=43960kJ/kg ，燃料的耗量 為多少？燃?xì)庠趪姽艹隹谔幍乃俣?C3'是多少？ 燃?xì)廨啓C(jī)的功率為多少？(假設(shè)在葉輪中無(wú)壓降)燃?xì)廨啓C(jī)裝置的總功率為多少？52. 0.5kg空氣初態(tài) P1=5×105Pa, T1=340K, 在閉口系統(tǒng)中進(jìn)行絕熱自由膨脹， 其容積變 為原來(lái)的 3倍。試： (1)在T-s圖上示意出該過程； (2) 求P2，T2，W， U， H，和 S。 (空氣Cp= 1004 Jkg.K, Cv= 717 J kg.K, R=

20、287J kg.K)553. 初態(tài)為4×10 Pa，250的空氣絕熱流過一個(gè)噴管。已知背壓為1×10 Pa，質(zhì)量流(3) 噴管出口截量為 4kg/s，噴管效率為 0.96。試求： (1) 噴管的類型； (2) 出口流速； 面積。 (空氣Cp= 1004 Jkg.K,K=1.4 ，臨界壓比 cr=0.528)4. 某蒸汽動(dòng)力循環(huán)由絕熱膨脹，等壓放熱、絕熱壓縮、等壓加熱等過程構(gòu)成，其各 點(diǎn)的狀態(tài)和參數(shù)列于附表。試求： (1)在 T s圖上畫出該循環(huán)并標(biāo)上狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)； (2 ) 計(jì)算各項(xiàng)功量、熱量及循環(huán)效率；( 3) 說明該循環(huán)是否理想朗肯循環(huán)，為什么？點(diǎn)狀態(tài)t p 105Pah

21、 kJ/kgs kJ/kg.K1過熱蒸汽500703408.96.79342濕蒸汽41.50.082297.87.34153飽和水41.50.08173.90.59264未飽和水42.270182.80.5983工程熱力學(xué) 模擬試卷 五bV一、 問答題：（每題 4分, 共40分）1 圖所示從 a 點(diǎn)開始有兩個(gè)可逆過程，定容過程ab和定壓過程 ac, 且 bc 兩點(diǎn)在同一條定溫線上，試問吸 熱量 qab 與 qac 哪個(gè)大？ uab, 與 uac, sab 與 sac 哪 個(gè)大？cV2. 容積功、流動(dòng)功、技術(shù)功有何差別？有何聯(lián)系？3. 分別寫出理想氣體等容過程溫度和壓力的關(guān)系式和可逆絕熱過程溫度

22、和比容的關(guān) 系式（過程方程式） 。4. 試在 h-s 圖上示意出蒸汽的絕熱節(jié)流過程曲線，并說明焓h，壓力 p，溫度 t ，熵s，經(jīng)絕熱節(jié)流后的變化趨勢(shì)。5. 下列說法是否正確。為什么？（ 1）如果從某一初態(tài)到某一終態(tài)，有兩條路徑，一為可逆，一為不可逆。那么， 不可逆途徑的 S 必大于可逆途徑的 S。（2）因?yàn)殪刂辉霾粶p，所以熵減少的過程是不可能實(shí)現(xiàn)的。6. h=Cp T 是普遍適用于所有工質(zhì)實(shí)施的定壓過程，而水蒸氣在定壓汽化時(shí), T=0，所以水蒸氣汽化時(shí)的焓變量 h=0。這一推論錯(cuò)在哪里？7試在 T-S 圖上用面積表示出理想氣體分別在下列不同壓縮過程時(shí)壓氣機(jī)的耗功 量： a）經(jīng)可逆絕熱壓縮 ;

23、 b） 經(jīng)可逆多變壓縮 （n=1.3）; c） 經(jīng)可逆等溫壓縮。8. 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)中的壓縮過程，若采用定溫壓縮過程可減少壓縮所耗的功，因此增 加了循環(huán)凈功，但在沒有回?zé)岬那闆r不，循環(huán)效率反而降低，為什么？9. 試?yán)L出水蒸氣再熱循環(huán)的 T-S 圖，并寫出忽略泵功用狀態(tài)參數(shù)表示的熱效率 計(jì)算式。10. 什么叫含濕量？相對(duì)濕度越大含濕量越高，這種說法對(duì)嗎？計(jì)算題(每題 15分,共 60分)1. (1) 一個(gè)循環(huán)包括以下四個(gè)過程求下表中各空白項(xiàng)。過程熱量 q(KJ)功量 W(KJ)內(nèi)能變化 u(KJ)1-2109702-301491-495004-10(2) 三個(gè)假設(shè)的熱功當(dāng)量機(jī)循環(huán)，將下表的空白填上

24、。對(duì)循環(huán)進(jìn)行分類，確定是可的， 不可逆的或不可能的， 填入類型一類， 已知在各種情況下熱源溫度為 773K， 冷源溫度 303K過 程吸熱量 (KJ)放熱量 (KJ)功 (KJ)效率 (%)類型187000609002870005800038700060.82氮?dú)夥€(wěn)定的流過無(wú)運(yùn)動(dòng)的絕熱裝置。 在進(jìn)口處流量為 1kg/s ，狀態(tài)為 p1=6× 10壓縮制冷設(shè)備用氨作為制冷劑 , 氨在蒸發(fā)器中的溫度 為- 15,其冷凝溫度為 +30,進(jìn)入壓縮機(jī)時(shí)為干飽和蒸 汽, 從冷凝器出來(lái)進(jìn)入節(jié)流閥時(shí)的狀態(tài)為飽和氨液, 要求制冷量為 167200kJ/h, 試計(jì)算單位制冷量 q2，單位耗功量 wo，循

25、環(huán)制冷劑質(zhì)量流量 m，壓縮機(jī)所需理論總功率 Ni , , 循環(huán)制冷系數(shù) 。并在 lgp h 圖上表示出該循環(huán)。 已 知 各 點(diǎn) 焓 值 h1=1660kJ/kg,h2=1885kJ/kg, h3=562kJ/kg 。Pa, t 1=21；出口處氮?dú)饩殖蓛晒桑瑺顟B(tài)分別為p2'=1×10 5Pa, t 2'=82 ，p2”=1×10 5Pa, t 2”= 40，如圖所示。流動(dòng)過程中工質(zhì)的動(dòng)能和位能變化均可 忽略不計(jì)。試用熱力學(xué)第一定律和第二定律證明該穩(wěn)定流動(dòng)過程能否實(shí)現(xiàn)？氮?dú)鉃?理想氣體。 Cp=1.043kJ/kg.k, R=0.297kJ/kg.k.P2&

26、#39; ,t 2'0.5kg/sP1,t 11kg/sP2” ,t 2”0.5kg/s53. 空氣經(jīng)噴管作定熵運(yùn)動(dòng)，已知進(jìn)口截面上空氣參數(shù)為p1=7× 105Pa,t 1=947，出口處壓力 p2為 5×105Pa。質(zhì)量流量 qm=0.5kg/s, 試選擇噴管外形，計(jì)算出口截面上的流 速，及出口截面積。設(shè) Cp0=1.004kJ/(kg.k),R=0.287 kJ/(kg.k),k=1.4 。 Vcr=0.528工程熱力學(xué) 模擬試卷三答案、問答題（ 每題 4 分，共 40分）1. Q=H,適用于任何工質(zhì)；因?yàn)閺哪芰糠匠虒?dǎo)出，與工質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)。2. Q2 m cf 2

27、fmg z Ws ，鍋爐：則 Ws=0,忽略動(dòng)、位能的變化， Q= H； 汽輪機(jī)：忽略動(dòng)、位能的變化，且近似認(rèn)為絕熱，Ws=- H;壓氣機(jī)：忽略動(dòng)、位能的變化， Wc=Q- H。3 能。因?yàn)椴豢赡娼^熱引起熵增，可通過一熵減的放熱過程回到原來(lái)狀態(tài)。4（ 1）Q u0,W0;（2）Qq0,w0,u0,但壓力上升到40bar,則hu(p) u pp5閉口系統(tǒng)理想氣體等溫膨脹， Q=W ，熱量可全部變?yōu)楣Γ粦?yīng)該說，熱不能連續(xù) 不斷地變?yōu)楣Χ涣粝缕渌魏巫兓?，單熱源熱機(jī)是不可能制造出來(lái)的。6. 隨 Pb，氣流速度 Cf，流量不變；因?yàn)?Pb（仍小于臨界壓力）則壓力差減小 使 Cf;而流量則由 Pcr

28、處確定了最大流量，隨后將維持不變。7. 在壓縮比 及吸熱量 q 相同的情況下，,p p從圖可看到，前者 T1 最高， T2最低， 最大題7圖題 8 圖8. Q1 m(h1h4)， Q2 m(h2 h3)，錯(cuò)誤 !未找到引用源。wQ1(h1 h2) (h4 h3)h1 h4忽略泵功：w (h1 h2) Q1h1 h39. 采用等溫壓縮最為經(jīng)濟(jì)；可采用多級(jí)壓縮、中間冷卻的措施。二、計(jì)算題(每題 15分,共 60分)1. 解：由 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,選用縮放管； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。實(shí)際速度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 , 代入流速公式解得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,

29、 錯(cuò)誤!未找到引用源。 。2. (1) 可逆等溫膨脹終壓： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 , 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,氣體的熵變， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 環(huán)境的熵變， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ;(2) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 , 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 , 錯(cuò)誤 !未找到引用源。3. 解：錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =0.0823-0.5353+0.4789=0.029kJ/k > 0, 則方案可能； 設(shè)極限比率為 x，令 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。,解得 x=0.3 。即極限

30、可將 65熱水的 30變成 100的高溫水。4. 解： (1)單位工質(zhì)吸熱量 q0=h1-h3=1570-450=1120kJ/kg 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，(2)制冷系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,(3) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,錯(cuò)誤 !未找到引用源。(4)如右圖所示。工程熱力學(xué) 模擬試卷四答案 一、問答題 ( 每題 4分，共 40分)1. PdV表示可逆膨脹功 W，-VdP可逆技術(shù)功 Wt。若 錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，則 - VdP=n PdV。2. 氣流速度有變化，將增大，提高初壓，相應(yīng)地提高了其作功能力。3. 由：錯(cuò)誤!未找到引用源。 。水蒸氣傳遞過程 錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，錯(cuò)誤

31、 !未找到引 用源。 加入熱量不等于膨脹功， 錯(cuò)誤!未找到引用源。 。而：定容過程 錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，則錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，加入熱量等于熱 力學(xué)能的增量。4. 2-3 過程溫度變化，可逆換熱需要無(wú)窮多熱源。 3-1為等溫放熱過程，需要一個(gè)恒溫?zé)嵩?。錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。錯(cuò)誤!未找到引用源。 或 錯(cuò)誤 !未找到引用源。5. 不一定，熵增大也可以是可逆吸熱過程。 不一定，熵增大也可以是不可逆絕熱過程。6不一定， t大于相應(yīng)壓力 p下的飽和溫度 ts為過熱蒸汽。若 P1較低則 ts1較低，此時(shí)大 于 ts1的過熱蒸汽溫度可以小于相應(yīng)壓力P2較高的濕飽和蒸汽溫

32、度 ts2。7. 若含濕量 d一定，溫度越高相對(duì)濕度就越小，從h-d圖上可以看到。題 10 圖，若錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，則假設(shè)成立，題7圖8. 可通過設(shè) ab，計(jì)算 錯(cuò)誤!未找到引用源。 若錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，則應(yīng)從 ba，因?yàn)?錯(cuò)誤 !未找到引用源。 向性規(guī)律。是不可能過程，熵增原理也可以說是方9. 不可逆循環(huán)，克勞修斯不等式 錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，所以 錯(cuò)誤!未找到引用源。 ， 狀態(tài)參數(shù)閉路積分等于零。10. 可降低功耗和排氣溫度，提高壓氣機(jī)容積效率，1-2,3-4 為壓氣機(jī)二級(jí)壓縮， 2-3為中間冷卻過程。二、計(jì)算題（每題 15分，共 60分）1.解：（1）錯(cuò)誤!未找到引用源。（

33、2）錯(cuò)誤 !未找到引用源。（3）錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。（4）錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。（5）錯(cuò)誤 !未找到引用源。題1圖題 3圖2. 解：錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，看理想氣體 錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。， 錯(cuò)誤!未找到引用源。 ，錯(cuò)誤!未找到引用源。 ， 錯(cuò)誤!未找到引用源?；蝈e(cuò)誤!未找到引用源。 ）。3. 解： （1）錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ， 采用縮放噴管， （2）錯(cuò)誤 !未找到引用源。錯(cuò)誤 !未找到引用源。錯(cuò)誤 !未找到引用源。（4）錯(cuò)誤 !未找到引用源。4. 解：（1）錯(cuò)誤!未找到引用源。（2）錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （放熱）錯(cuò)

34、誤 !未找到引用源。錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。（ 3）不是的，因?yàn)榕蛎涍^程 1-2: S2>S1，壓縮過程 3-4: S4>S3，均為不可逆絕 熱熵增過程。工程熱力學(xué) 模擬試卷 五二、 問答題：（每題 4分, 共40分）1. 將 相 應(yīng) 過 程 表 示 在 T-S 圖 可 得 qab qac ,（Q Cv C p） ，u abu ac ,sabsac2. W 膨脹=W流動(dòng)功+W技術(shù)功=W流動(dòng)功+Ek+Ep+Wi=W流動(dòng)功+Wt 技術(shù)功 ，W 膨脹 為閉口系統(tǒng)與外界的功交換；W技術(shù)功為動(dòng)能變化、位能變化及軸功（內(nèi)部功）之和，也稱工程上可資利用的 功；W流動(dòng)功是系統(tǒng)維持工質(zhì)流動(dòng)所需的功。3. 等容過程： pTC 即 p1T1p2 或 p1T2 p2T1T2可逆絕熱過程：可由 pk C ，把 pRT代入得到T1( 1)k 1T224. 絕熱節(jié)流 h=0則h1=h2, h 不變 ， p,t ,s。5. （ 1） 初終二態(tài)相同，則 S 不可逆 = S 可逆 ；（2）上述孤立系條件下才成立；對(duì)熵減少的過程可通過放熱手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。6. h=C